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基于DSP控制的多级恒流/恒压充电装置研究

作　者: 孔丽丽
导　师: 朝泽云
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力电子与电力传传
关键词: 蓄电池充电恒流/恒压移相 ZVS DSP
分类号: TM910.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 45次
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内容摘要

蓄电池充电技术是蓄电池应用领域一直十分关注的课题,是蓄电池使用寿命的关键因素。但因其充电过程复杂,而实际应用中充电方法的简单致使蓄电池的使用寿命大大降低,所以合理充电方法的选择是至关重要的;同时在一些特殊的环境下,需要使用各种电压等级的蓄电池,为了能够方便的蓄电池充电,要求蓄电池充电设备通用性。本文介绍了一种适用于不高于24V电压等级的蓄电池的充电装置,充电方法为目前较合理的分段式充电方法。本文首先介绍了目前蓄电池使用比较广泛的几种充电方法,确定本充电装置应具有恒流和恒压两种充电功能。根据蓄电池可接受充电曲线,进一步确定采用可选择两阶段充电方法,即恒流/恒流充电和恒流/恒压充电,以满足被广泛使用的镉镍碱性蓄电池和密封铅酸蓄电池的充电要求。充电装置采用三相交流供电,为减少整流器引起的输入电流谐波含量,降低装置对输入交流电网的传导干扰,采用带自耦变压器的十二脉波整流电路来得到直流电。同时,为降低开关损耗,DC/DC变换器采用移相全桥ZVS电路,实现开关管的零电压开通,软关断。功率开关器件选用IGBT开关管,采用新型IGBT驱动模块2SD106AI-17驱动。控制系统是基于DSP芯片TMS320LF240实现的数字控制。本文论述的拓扑结构方案具有能够提高工作频率,开关损耗小,控制智能化等优点。本文的蓄电池充电采用时间、电压、混合等几种控制原则,利用变参数及积分分离PI控制器控制恒流/恒压输出。最后在理论分析计算器件参数的基础上,搭建了实验台架,验证了充电装置设计的合理性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 选题背景与意义  8-9
  1.2 蓄电池充电技术发展现状  9-14
  1.3 本文主要研究内容  14-16
2 充电装置的总体结构  16-25
  2.1 充电装置的功能要求  16-17
  2.2 充电装置原理结构分析  17-22
  2.3 采用的充电方法和充电控制原则  22-24
  2.4 本章小结  24-25
3 充电装置主拓扑结构研究  25-37
  3.1 DC/DC 变换器的选择  25-30
  3.2 主要参数设计及元器件选择  30-35
  3.3 主电路的PSPICE 仿真分析  35-36
  3.4 本章小结  36-37
4 基于DSP 的恒流恒压充电控制系统研究  37-58
  4.1 充电装置主电路的数学模型分析  37-46
  4.2 数字化控制分析  46-54
  4.3 控制系统软件设计流程  54-57
  4.4 本章小结  57-58
5 实验及结果分析  58-69
  5.1 实验样机参数  58-59
  5.2 驱动芯片的介绍  59-63
  5.3 移相驱动波形的实现方法  63-66
  5.4 实验的波形及分析  66-68
  5.5 本章小结  68-69
6 全文总结  69-71
  6.1 本文工作总结  69
  6.2 今后工作展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-74

基于DSP控制的多级恒流/恒压充电装置研究

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