本文關(guān)鍵詞：基于內(nèi)高頻的新型應(yīng)急電源研究

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【摘要】：EPS(Emergency Power Supply)作為一種應(yīng)急用后備式電源,是開關(guān)電源的一種應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及微控制器的發(fā)展,EPS正朝著小體積、無可聞噪聲等方向發(fā)展。EPS作為應(yīng)急電源廣泛應(yīng)用于消防、照明等領(lǐng)域,與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組和UPS不間斷電源相比具有成本低、功耗小、無可聞噪聲、無污染物排放、功率密度高等優(yōu)點(diǎn)。本文首先對EPS和其類似產(chǎn)品進(jìn)行了比較,分析了其優(yōu)缺點(diǎn),并對其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢作了分析,引出了本文的研究價(jià)值;其次對充電電路原理和逆變電路原理及其控制策略進(jìn)行了研究,并對整個(gè)EPS系統(tǒng)作了總體設(shè)計(jì);最后對各關(guān)鍵電路及系統(tǒng)軟件進(jìn)行了介紹,并對功率器件進(jìn)行了選型。為了實(shí)現(xiàn)EPS系統(tǒng)的小型化、低成本化、智能化和高可靠性等,本文采用數(shù)字處理器DSP作為主控芯片、先進(jìn)的現(xiàn)代控制技術(shù),并采用前級推挽后級周波變換的無中間直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)逆變電路作為系統(tǒng)主電路,同時(shí)實(shí)現(xiàn)逆變和充電。本文所研究的新型EPS系統(tǒng)采用高頻逆變和高頻DC/DC充電技術(shù),并將主電路設(shè)計(jì)為雙向電路,同時(shí)實(shí)現(xiàn)蓄電池的充放電,簡化了EPS系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)、減小了系統(tǒng)體積、降低了系統(tǒng)成本。新型EPS系統(tǒng)采用SPWPM(正弦脈寬脈位調(diào)制)技術(shù),SPWPM波形包含調(diào)制波的所有信息,但是波形中沒有低頻成分,可以采用高頻脈沖變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離、匹配和變壓。由于EPS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)隔離、匹配和變壓的是高頻脈沖變壓器,所以系統(tǒng)體積、重量大大減小,并且避免了采用低頻變壓器帶來的可聞噪聲。由于SPWPM調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用,系統(tǒng)輸出濾波器相比采用SPWM調(diào)制時(shí)更易于設(shè)計(jì)且濾波器體積大大減小。蓄電池作為EPS系統(tǒng)的重要組成部分,其成本占據(jù)了整個(gè)EPS系統(tǒng)成本的很大部分,因此對蓄電池進(jìn)行充電方法的研究并且選擇科學(xué)合理的充電方法很有必要。本文通過對蓄電池充電特性和現(xiàn)階段存在的多種充電方法進(jìn)行分析研究,最終采用適合蓄電池充電特性的四階段充電法——涓流、恒流、恒壓、浮充四個(gè)階段。并在最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此充電方法的科學(xué)合理性。在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一臺3KVA的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并在此樣機(jī)上進(jìn)行了逆變實(shí)驗(yàn)和蓄電池充電實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文理論的正確性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN86

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1297042