隨著全球經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展,人們對能源的需求急劇上升,電能作為清潔能源在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。而電池作為電能存儲(chǔ)的重要載體應(yīng)用越來越廣泛,大容量電池更是生產(chǎn)生活中不可或缺的,這就對充電系統(tǒng)的耐壓等級(jí)、功率等級(jí)以及功率拓展的靈活性有了更高的要求。輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(ISOP)組合變換器通過標(biāo)準(zhǔn)充電模塊的串并聯(lián),能夠充分發(fā)揮低壓器件的優(yōu)勢,適用于中高電壓輸入的大功率場合,深入研究其控制策略對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、各模塊控制相互獨(dú)立、提高功率等級(jí)和耐壓等級(jí)拓展的靈活性具有重要意義。在分析ISOP組合系統(tǒng)基本工作原理的基礎(chǔ)上,得出只能以控制各個(gè)模塊輸入均壓的方式來進(jìn)一步設(shè)計(jì)控制策略。在控制策略上,針對電池組恒流充電的背景,主模塊采用了輸出電流反饋控制,從模塊在輸出電流反饋控制的基礎(chǔ)上又加入了輸入均壓控制,從而實(shí)現(xiàn)了各模塊單體輸入均壓、輸出恒流并且控制相互獨(dú)立的功能,同時(shí)改進(jìn)了主模塊的控制策略,實(shí)現(xiàn)了所有模塊在控制上的統(tǒng)一。利用Plecs軟件搭建了仿真模型,分別驗(yàn)證了該策略能夠使系統(tǒng)在靜態(tài)條件下、動(dòng)態(tài)條件下具有良好的性能。在設(shè)計(jì)補(bǔ)償器參數(shù)時(shí),首先建立單個(gè)模塊的小信號(hào)模型,再將其推廣到由兩個(gè)模塊組成的ISOP組合系統(tǒng)小信號(hào)模型,在求得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)之后分別對主模塊和從模塊設(shè)計(jì)補(bǔ)償系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性并同時(shí)使系統(tǒng)具有快速響應(yīng)的能力。對組合系統(tǒng)中的主要器件進(jìn)行了設(shè)計(jì)、選型,搭建了由兩個(gè)以全橋結(jié)構(gòu)為主電路的兩模塊組合系統(tǒng),負(fù)載選擇了由兩塊額定電壓為12V的鉛蓄電池串聯(lián)連接而成的電池組。分別在穩(wěn)定狀態(tài)、輸入電壓突變、啟動(dòng)以及待機(jī)條件下對組合系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所采用的控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、能夠抵抗一定的外界擾動(dòng),且效果良好。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM46
【部分圖文】：

入端并聯(lián)連接而在輸出端串聯(lián)連接，可以構(gòu)成輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)組合系統(tǒng)，如圖 1-1（b）所示，此類組合系統(tǒng)一般應(yīng)用在大電流輸入并且高電壓輸出的場合通過標(biāo)準(zhǔn)模塊單體輸入端串聯(lián)連接但在輸出端并聯(lián)連接，能夠構(gòu)成輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)組合系統(tǒng)，如圖 1-1（c）所示，此類組合系統(tǒng)主要應(yīng)用在高電壓輸入并且大電流輸出的場合，如充電系統(tǒng)；將標(biāo)準(zhǔn)模塊單體輸入端串聯(lián)連接而輸出端串聯(lián)連接，可以構(gòu)成輸入串聯(lián)輸出串聯(lián)系統(tǒng)，如圖 1-1（d）所示，此類系統(tǒng)主要應(yīng)用在輸入電壓等級(jí)較高并且輸出電壓等級(jí)也較高的場合。（a）輸入并聯(lián)輸出并聯(lián)系統(tǒng) （b）輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)系統(tǒng)

圖 1-2 多模塊多級(jí)組合系統(tǒng)SOP 控制策略研究現(xiàn)狀SOP 組合系統(tǒng)中各標(biāo)準(zhǔn)模塊由于在生產(chǎn)制造以及運(yùn)行過程中存在工作時(shí)存在擾動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致工作時(shí)模塊間承載的功率不同，系統(tǒng)至損壞系統(tǒng)的器件[21]。為了實(shí)現(xiàn)各模塊之間輸入電壓均分或者輸保持系統(tǒng)的穩(wěn)定的運(yùn)行，科研工作者們提出了眾多控制策略，這體上可以分成集中式控制和分散式控制兩大類。集中式控制策略

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文壓 vo與參考電壓 voref進(jìn)行比較做差得到偏差量 vvea，vve再將這一偏差值信號(hào)送到所有的子模塊中去，這樣系統(tǒng)比始終是一樣的。假設(shè)系統(tǒng)在某一時(shí)刻受到干擾，使某低，由于各個(gè)模塊的占空比一致，該模塊的輸入電流會(huì)壓電容的電流增加，因此該電容的電壓逐漸升高，該模直至恢復(fù)均衡，因此該策略能夠維持系統(tǒng)的穩(wěn)定[24]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2828542