基于PWM整流技術(shù)的充放電系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，近些年來(lái)蓄電池被廣泛的應(yīng)用在各種領(lǐng)域中。蓄電池在使用時(shí)，需要不斷的進(jìn)行充電和放電，傳統(tǒng)的充電和放電系統(tǒng)一般都是用晶閘管和電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣的充放電系統(tǒng)功率因數(shù)低、體積龐大，充電和放電系統(tǒng)不能很好的整合到一起。而且這樣的充放電系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量諧波，諧波的產(chǎn)生會(huì)對(duì)發(fā)電設(shè)備、電網(wǎng)中的繼電器、通訊系統(tǒng)和同網(wǎng)中的用電設(shè)備產(chǎn)生一系列影響。這些問(wèn)題都急需解決。PWM整流技術(shù)能夠解決這些問(wèn)題。PWM整流器在直流側(cè)可以輸出穩(wěn)定的

2、并且可以改變的直流電，其網(wǎng)側(cè)交流電流可以調(diào)為與網(wǎng)側(cè)電壓波形同相位的正弦波，并且能夠工作在整流和逆變兩種狀態(tài)，能量能進(jìn)行雙向傳輸，很好的解決了以往使用的充放電系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。
　　 本文在三相電壓型PWM整流器的基礎(chǔ)上加入了雙向升降壓直流斬波電路構(gòu)成了蓄電池的充放電系統(tǒng)。文中介紹了PWM整流器的分類和其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)分析各種拓?fù)涞奶攸c(diǎn)和其性能，最終選取了三相電壓型PWM整流器作為系統(tǒng)的前級(jí)，接著重點(diǎn)分析了三相電壓型PWM整流器變

3、換原理、控制策略等。之后在三種不同的坐標(biāo)系下建立其數(shù)學(xué)模型，通過(guò)分析數(shù)學(xué)模型總結(jié)出了系統(tǒng)的控制方法的選取和系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。之后文中介紹了直流變換電路的概念和其分類，著重剖析了文中所用電路的變換原理，以及控制策略，總結(jié)出了其主電路參數(shù)的選擇方法和控制參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。研究了其原理后在matlab環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。三相電壓型PWM整流器采用了當(dāng)前最主流的電壓電流雙環(huán)SVPWM方法。文中三相電壓型PWM整流器中的鎖相環(huán)節(jié)擯棄了以往

4、使用的硬件鎖相，采用了基于PI調(diào)節(jié)的軟件鎖相，從而解決了硬件鎖相時(shí)頻率不均勻的問(wèn)題。直流變換器采用了并聯(lián)獨(dú)立的電流閉環(huán)和電壓閉環(huán)控制，能夠?qū)﹄娏骱碗妷哼M(jìn)行獨(dú)立控制。文中采用了融合恒電流充電和恒電壓充電兩種方法優(yōu)點(diǎn)的兩段式充電方法，放電時(shí)采用了恒流放電方式。
　　 本文在仿真的基礎(chǔ)上研制了三相電壓型PWM整流器樣機(jī)和雙向直流變換器。在三相電壓型PWM整流器樣機(jī)上進(jìn)行了起動(dòng)、整流和逆變實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中整流器實(shí)現(xiàn)了電能的雙向流動(dòng)，網(wǎng)側(cè)電