隨著當下社會對能源需求的不斷增加,在用電峰時可能會有供電不穩(wěn)定的情況出現(xiàn),而大功率鉛酸蓄電池儲能系統(tǒng)可以緩解此問題,實現(xiàn)削峰填谷。然而由于鉛酸蓄電池充電時不合理的充電策略,可能引起蓄電池過充、欠充、發(fā)熱嚴重,使蓄電池循環(huán)使用壽命驟減。本文針對鉛酸蓄電池的充電特性和實際需求,設計了額定功率10kW的鉛酸蓄電池充電系統(tǒng)。通過對五種電池充電策略的對比分析,最終選用恒流、恒壓和浮充三階段充電方式作為本系統(tǒng)的充電控制策略。系統(tǒng)由前級功率因數(shù)校正電路和后級直流變換電路兩部分構(gòu)成。為校正電網(wǎng)側(cè)電流畸變,減小輸入電流紋波,前級采用三級交錯并聯(lián)的Boost升壓拓撲,使用FAN9673實現(xiàn)對三路并聯(lián)Boost升壓電路的通道管理。設計了抑制上電瞬間浪涌電流的啟動保護電路,采用雙閉環(huán)控制策略設計補償電路,保證前級的直流高壓輸出穩(wěn)定。通過對多種直流變換拓撲的比較,為減少開關管電流應力,降低開關損耗,選擇ZVS移相全橋作為后級直流變換拓撲,通過諧振實現(xiàn)軟開關。使用UCC28950產(chǎn)生四路兩兩互補的驅(qū)動輸出信號,經(jīng)過圖騰柱結(jié)構(gòu)的UCC27324增強電流驅(qū)動能力,設計驅(qū)動隔離變壓器實現(xiàn)同一橋臂開關管的驅(qū)動隔離。設計了... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)充電機

年美國 VISHAY 半導體公司推出了新款功率開關管[18]，其在次級輸出同步受到廣泛關注，采用移相全橋和倍流整流電路的組合，大幅度提升了充電采用同步整流技術與零電壓開關技術，達到高效率和高功率密度指標。2學 Akshay 教授提出基于混合調(diào)制模型的電流反饋法，將其應用在零電壓開夠有效拓寬輸出電壓范圍，并將輕載時的系統(tǒng)功耗降至最小，該方法適用池和燃料電池的充電應用[19]。2017 年伊朗謝里夫理工大學的 Farzad Yazd有源橋（DAB）技術研發(fā)出一款大電流、高效率的公交車站專用充電系統(tǒng)到 50kW，具有軟開關能力，但體積較為龐大[20]。內(nèi)研究現(xiàn)狀在大功率蓄電池充電方面的研究相對于國外企業(yè)和研究機構(gòu)來說起步較晚引進和技術學習，目前我國的蓄電池充電技術也取得了巨大突破。1996 年學的嚴仰光教授提出的PWM全橋變換器軟開關技術在國內(nèi)掀起軟開關的學生阮新波通過采用輔助諧振網(wǎng)絡，實現(xiàn)零電壓開關的全橋移相控制變換原理，解決全橋電路中滯后橋臂實現(xiàn)零電壓開關難度大的問題[21]。

占空比 d圖 2.19 電流紋波比與占空比關系圖路工作過程中，只要驅(qū)動波形占空比在 0.33 和 0.66 附近變化，對于總輸入有顯著作用，雖然各個電感上的紋波不會完全抵消，但相對于單級 Boost 電有較明顯改善。流替代與差分電流檢測級的功率因數(shù)校正電路中需要采集流過 Boost 升壓電感中的電流，經(jīng)過電制芯片的乘法器中進行運算，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能。通常采用霍爾傳感器來采慮到器件體積以及成本等方面因素，本設計使用差分電流檢測方法，通過樣電阻來獲取 IGBT 電流，在補償電路中對電流信號缺失部分進行預測和接檢測電感電流相同的結(jié)果。文中測試采用的差分電路結(jié)構(gòu)如圖 3.1 所示成本低廉，通過差分采集的電流信號降低了接地雜波與開關噪聲，若將一接檢測會引起接地回路干擾，電流檢測效果對比如圖 2.20 和圖 2.21 所示。


本文編號：3400947