【摘要】：環(huán)境問(wèn)題以及各種化石能源短缺日益嚴(yán)峻,綠色新能源的開(kāi)拓與利用越來(lái)越受到人們關(guān)注,可靠并且穩(wěn)定的電源系統(tǒng)也愈發(fā)重要。但是,蓄電池作為電動(dòng)汽車和UPS不間斷電源重要的儲(chǔ)能裝置,在使用過(guò)程中仍然存在著許多問(wèn)題,其中最棘手的便是充電方式不合理給蓄電池使用壽命帶來(lái)的損害。首先,對(duì)鉛酸蓄電池傳統(tǒng)充電策略進(jìn)行解析對(duì)比,找出各自充電方式的優(yōu)點(diǎn)與不足,闡述極化作用對(duì)蓄電池的危害以及解決辦法。其次,參照馬斯定律選用一種帶有負(fù)脈沖放電與多階段恒流充電相結(jié)合的快速充電策略。該策略能使蓄電池充電電流更加接近其可接受充電電流曲線,有效的去除極化現(xiàn)象,增加電池充電效率,提升電池使用期限。為驗(yàn)證提出的充電策略的可行性,設(shè)計(jì)硬件部分包含有三相變壓器,濾波電路,三相PWM整流電路,雙向DC-DC變換電路、DSP控制電路、電壓電流采樣電路和開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路等。DSP控制程序設(shè)計(jì)是在CCS6.0集成開(kāi)發(fā)軟件中,各個(gè)子程序模塊可以達(dá)到對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)管蓄電池充電狀態(tài)的目的。最后,經(jīng)由仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提策略的可行性。本文在MATLAB/Simulink軟件中進(jìn)行仿真并依據(jù)充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在仿真軟件和試驗(yàn)平臺(tái)示波器中均觀測(cè)到蓄電池智能快速充電電壓電流波形,驗(yàn)證了所采用的充電控制策略的可行性。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM912
【圖文】：

圖 1-1 四種常規(guī)充電電壓電流曲線Fig. 1-1 Four kinds of conventional charging voltage and current curves（1）恒壓充電控制策略恒壓充電方法就是以固定的電壓值一直向蓄電池充電直到帶能達(dá)到飽和為止的控制策略，充電時(shí)有RUEI （1-1）式（1-1）中，I 代表充電時(shí)的電流,U 代表充電系統(tǒng)送出的電壓，E 代表充電電池的電動(dòng)勢(shì),R 為電池內(nèi)阻。因此可知，隨著充電程度的加深，蓄電池充電電流迅速減小，內(nèi)阻以及端電壓增大。如圖 1-1（a）所示，此種充電控制策略的充電電流和蓄電池充電可接受電流的馬斯曲線，不過(guò)起始充電時(shí)電流過(guò)大，給蓄電池造成不可挽回的損害，縮短鉛酸蓄電池的使用時(shí)間。故此策略實(shí)際中應(yīng)用極少，當(dāng)?shù)碗妷捍箅娏鳝h(huán)境時(shí)能采用此種充電策略充電[11]。鉛酸蓄電池充電的中后期，此時(shí)端電壓穩(wěn)定，故也可采用恒壓充電控制策略。（2）恒流充電控制策略恒流充電控制策略是改變充電結(jié)構(gòu)給予蓄電池的電壓來(lái)保證充電電流恒定的充

的基本功能結(jié)構(gòu)如圖 2-1 示。合理的制定蓄電池充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加快捷的充電，使其花費(fèi)較少的時(shí)間存儲(chǔ)入更多的電端電壓大小采取檢測(cè)，測(cè)量出其值的大小。若該測(cè)量要先對(duì)蓄電池采取小電流涓流充電，否則若以較大電[16]，產(chǎn)生原因是電池很久未工作造成。若電池充入電階段，快速充電階段需要通過(guò)對(duì)電池短時(shí)放電，這就快要充滿的時(shí)候，電池端電壓的值會(huì)很高，但此刻只其小電流浮充，以補(bǔ)滿電池的實(shí)際需求電能[17]。工作狀態(tài)的時(shí)，要每隔一定時(shí)間進(jìn)行一次端電壓采樣況，把信息反饋給 DSP，DSP 對(duì)傳送過(guò)來(lái)的信息進(jìn)充電電流，讓其更接近可接受充電電流曲線[18]。作時(shí)，電路必須穩(wěn)定可靠，保障了電路的同時(shí)也得保

第二章 充電系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)及控制原理電容 C1用來(lái)穩(wěn)壓。整流后連 Buck-Boost 電路，由 DSP 控制 IGBT 開(kāi)關(guān)成為降壓電路，充電電流在 0-15A 范圍內(nèi)可調(diào)。放電時(shí)將功率回饋給電網(wǎng)，此時(shí) DSP 控關(guān)管為升壓 Boost 變換電路，把升高的電壓通過(guò)工作在逆變狀態(tài)的三相整流電過(guò)濾波電感 L1，再經(jīng)變壓器升壓，最后輸還給電網(wǎng)。

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