高頻脈沖能量控制式充電電源的研究.pdf

1、隨著鉛酸蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣泛，蓄電池充電技術(shù)也得到了較大發(fā)展。目前普遍采用的分階段充電方式，充電效果雖令人滿意，但其缺點也是明顯的，如充電時間長、電極極化嚴(yán)重、發(fā)熱量大、析出氣體多等都嚴(yán)重影響著蓄電池的使用壽命。伴隨著開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向了以輸出脈沖電流方式為鉛酸蓄電池進(jìn)行充電的新方法，以期解決上述問題。
　　本課題根據(jù)鉛酸蓄電池最佳充電曲線，結(jié)合鉛酸蓄電池的能量接受特性及近些年發(fā)展起來脈沖充電理論，研制了一

2、臺以控制輸出脈沖能量為目的的充電電源。利用脈沖能量可控的高頻斷續(xù)三角波電流對鉛酸蓄電池進(jìn)行充電。
　　充電電源主電路應(yīng)用雙端反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用分階段充電方式，以PLC作為管理核心對電源進(jìn)行統(tǒng)一控制，分階段計算充入鉛酸蓄電池的能量，對電源工作狀態(tài)做出調(diào)整。主電路選用IGBT作為功率開關(guān)器件；精確計算高頻變壓器的參數(shù)，使主電路輸出斷續(xù)三角波電流；控制單元的設(shè)計從鉛酸蓄電池的實際充電需求出發(fā)，利用可編程控制器的輸出信號對脈沖頻率和脈沖

3、寬度進(jìn)行獨立控制，實現(xiàn)單個輸出脈沖能量恒定，總輸出能量可調(diào)的目的；驅(qū)動電路利用光電耦合器和運算放大器實現(xiàn)了主電路與控制電路間的電氣隔離以及放大驅(qū)動信號的目的；同時兼有輸入過流、輸出過流、輸出過壓等保護(hù)電路，保證電源穩(wěn)定運行。
　　通過對研制的充電電源樣機(jī)進(jìn)行了試驗及測試，驗證了設(shè)計方案可行性，并通過大量實驗，證明其充電時間低于以往的恒流恒壓式充電電源；充電過程中電極極化電壓明顯降低，溫度上升有限且緩慢，其工作性能優(yōu)于傳統(tǒng)充電電源。