基于DSP控制的蓄电池充放电一体化装置的研究

摘要

铅酸蓄电池以其突出的优点，在国民生产各部门应用越来越广泛。现阶段充放电装置广泛采用的是相控式低频晶闸管整流电路，这类装置虽然技术成熟、价格便宜，但存在诸如动态响应差、效率低以及电网污染等缺点。如何能快速、安全、高效地给蓄电池充放电，并减少对电网地污染就成为急待解决的问题。针对这种需求，本文设计了一种高效节能的蓄电池充放电装置。 本文在分析对比了恒压、恒流等几种充电方式各自的性能和特点的基础上，采用分阶段充电的方式；并在比较了晶闸管相控整流等几种电路作为充电装置所存在的优缺点的基础上，确定采用PWM变流器作为充电装置的主电路。 文章深入分析三相电压型PWM变流器的原理和SPWM控制算法，将它利用到充放电装置，以解决目前充放电装置中存在的电网谐波污染严重、效率低等缺点。装置以IPM智能功能模块作为三相电压型PWM变流器的功率器件，根据实时控制要求，采用TI公司的通用数字信号处理器TMS320F2812作为控制核心器件，编写控制算法，实现对三相电压型PWM变流器的实时控制、单位功率因数、稳压和稳流输出及能量双向流动。 最后，进行了系统试验，试验结果验证了设计方案的可行性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2密封免维护铅酸蓄电池特性简介

1.3密封免维护铅酸蓄电池的充电要求

1.4常见的几种充电方法

1.5密封铅酸蓄电池人为放电

1.6常见的充放电装置及存在的问题

1.7本文所做的工作及论文结构

第2章充放电装置总体方案介绍

2.1充放电装置的性能指标

2.2充放电方法的确定

2.3传统充电装置的解决方案分析

2.4主电路拓扑的选择和分析

2.5充放电装置总体方案

第3章充放电装置主电路分析与控制

3.1三相VSR的原理

3.2三相VSR的数学模型

3.3充放电装置的控制目标

3.4双向变流器控制策略

3.5系统整体控制结构及原理

3.6固定开关频率PWM电流控制

3.7电流内环控制器参数设计

3.8前馈控制设计

3.9外环控制设计

第4章系统硬件实现

4.1系统硬件总体方案

4.2主电路设计

4.3采样控制部分设计

4.4辅助电源电路的设计

第5章系统软件实现

第6章试验结果及分析

6.1实验条件及结果数据

6.2实验结果波形及分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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