基于PWM整流技術的充放電系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和科技的進步，近些年來蓄電池被廣泛的應用在各種領域中。蓄電池在使用時，需要不斷的進行充電和放電，傳統(tǒng)的充電和放電系統(tǒng)一般都是用晶閘管和電阻來實現(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)會產(chǎn)生大量諧波，諧波的產(chǎn)生會對發(fā)電設備、電網(wǎng)中的繼電器、通訊系統(tǒng)和同網(wǎng)中的用電設備產(chǎn)生一系列影響。這些問題都急需解決。PWM整流技術能夠解決這些問題。PWM整流器在直流側可以輸出穩(wěn)定的

2、并且可以改變的直流電，其網(wǎng)側交流電流可以調為與網(wǎng)側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)中存在的問題。
　　 本文在三相電壓型PWM整流器的基礎上加入了雙向升降壓直流斬波電路構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撲結構，通過分析各種拓撲的特點和其性能，最終選取了三相電壓型PWM整流器作為系統(tǒng)的前級，接著重點分析了三相電壓型PWM整流器變

3、換原理、控制策略等。之后在三種不同的坐標系下建立其數(shù)學模型，通過分析數(shù)學模型總結出了系統(tǒng)的控制方法的選取和系統(tǒng)控制參數(shù)的設計方法。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，總結出了其主電路參數(shù)的選擇方法和控制參數(shù)的設計方法。研究了其原理后在matlab環(huán)境下對系統(tǒng)進行了仿真。三相電壓型PWM整流器采用了當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調節(jié)的軟件鎖相，從而解決了硬件鎖相時頻率不均勻的問題。直流變換器采用了并聯(lián)獨立的電流閉環(huán)和電壓閉環(huán)控制，能夠對電流和電壓進行獨立控制。文中采用了融合恒電流充電和恒電壓充電兩種方法優(yōu)點的兩段式充電方法，放電時采用了恒流放電方式。
　　 本文在仿真的基礎上研制了三相電壓型PWM整流器樣機和雙向直流變換器。在三相電壓型PWM整流器樣機上進行了起動、整流和逆變實驗。在實驗中整流器實現(xiàn)了電能的雙向流動，網(wǎng)側電