城市軌道交通高頻充電機(jī)研制.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)外城市化進(jìn)程的加快,地鐵、輕軌等現(xiàn)代化的交通工具,正以其能效高、污染低、運(yùn)輸量大等優(yōu)勢(shì),逐漸發(fā)展成為城市交通系統(tǒng)的主動(dòng)脈。城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)的研究與重大裝備的研制工作應(yīng)運(yùn)而生。
　　 本文依托“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“電力電子關(guān)鍵器件及重大裝備研制”——2×180kW地鐵動(dòng)車用交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)及輔助變流系統(tǒng)研制的子課題,以高頻充電機(jī)樣機(jī)及功能實(shí)現(xiàn)為對(duì)象,圍繞“原邊串聯(lián)副邊并聯(lián)(ISOP)”的DC/DC主電路控

2、制策略展開(kāi)研究工作。
　　 文章首先詳細(xì)介紹了車載蓄電池的充電特性與充電方式,并以此為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合高頻充電機(jī)的設(shè)計(jì)需求與實(shí)際工況,探討了適合于高壓、大功率工況的ISOP-DC/DC主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及IGBT驅(qū)動(dòng)方式,給出了主電路均壓、均流控制策略的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論分析過(guò)程,并基于此完成了主電路中關(guān)鍵器件的選型。
　　 在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于雙DSP和FPGA架構(gòu)的控制系統(tǒng),闡述了系統(tǒng)中IGBT驅(qū)動(dòng)、A/D信號(hào)采樣與調(diào)理、保護(hù)

3、邏輯、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸及上位機(jī)顯示、充電控制策略等功能模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程與實(shí)現(xiàn)方式。
　　 接著,本文在MATLAB/SIMULINK平臺(tái)上搭建充電機(jī)主電路及控制系統(tǒng)的仿真模型,驗(yàn)證了主電路拓?fù)渑c主要參數(shù)的合理性,著重仿真并分析了系統(tǒng)軟輸出電壓閉環(huán)控制策略以及基于ISOP的均壓均流控制策略,為充電機(jī)樣機(jī)的搭建提供理論依據(jù)。
　　 最后,搭建高頻充電機(jī)樣機(jī),分別在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下和廣州地鐵完成了樣機(jī)的各項(xiàng)功能性實(shí)驗(yàn),測(cè)定輸出電壓、電