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能量回馈式蓄电池放电装置的研究

还芳

  在蓄电池生产和使用过程中,为了保证蓄电池的性能、确保系统安全,必须对蓄电池进行放电试验。采用电阻消耗蓄电池能量的放电装置温升高、可靠性低、非常笨重,而且浪费了能源。将蓄电池能量回馈至电网,既可有效地利用蓄电池的能量,又可降低温升、提高可靠性、减轻重量、减小体积。因此本文对一种基于高频PWM电压源变换器的能量回馈式放电装置作了详细的研究。本文详细阐述了高频有源逆变式放电装置的工作原理,对电路中关键元器件参数的计算设计给出了详尽说明;建立了PWM逆变器的改进型周期平均模型,并给出了基于此模型基础上的电感电流控制方式;基于系统的功率平衡关系而建立了放电电流的数学模型,并利用小扰动分析法建立了其小信号线性模型;扼要地介绍了该数字控制系统的硬件设计,详细论述了系统的控制方案及其软件实现,并给出了相应的程序流程图;阐述了网侧电流控制的实现方法,在放电电流小信号模型基础上设计了放电电流控制环的PI控制器,并通过仿真验证了PI控制的效果以及放电电流数学模型的正确性;设计了适用于本系统的数字锁相环,且针对锁相环系统的特点设计了调节器。最后,搭建了一套采用TMS320F240 DSP控制的放电装置实验样机。实验结果表明,基于高频PWM电压源变换器的蓄电池放电装置既能够实现对蓄电池的恒流放电,又能够将蓄电池的能量回馈至电网,而且电流波形较好、功率因数高。……   
[关键词]:蓄电池放电;改进型周期平均模型;数字锁相环;数字信号处理器
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中科技大学2004年
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