輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)充電電源及其控制策略的研究.pdf

1、蓄電池作為一種電能的存儲(chǔ)和供給設(shè)備，已在眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，而充電電源作為其配套設(shè)施，也成為了研究熱點(diǎn)之一。近些年來，由于設(shè)備續(xù)航能力的需要，蓄電池的容量越來越大，這就對(duì)充電電源的電壓電流等級(jí)和功率等級(jí)提出了更高的要求。
　　高輸入電壓大功率充電電源存在著器件電壓電流應(yīng)力大、系統(tǒng)散熱困難、電磁干擾嚴(yán)重等多種問題，為此本文提出了一種兩單體輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(Input-Series-Output-Parallel,ISOP)的

2、解決方案，降低了每個(gè)單體的電壓和功率等級(jí)，充分發(fā)揮了開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)。為提高單體效率，選用了加入諧振電感和箝位二極管的改進(jìn)型移相全橋拓?fù)渥鳛橹麟娐?，?duì)其工作原理進(jìn)行詳細(xì)分析，并以此為基礎(chǔ)計(jì)算和選取了器件參數(shù)；分析了采用峰值電流控制的移相全橋變換器的MOSFET失效現(xiàn)象；用Pspice對(duì)主電路進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了理論分析和設(shè)計(jì)的正確性。
　　為實(shí)現(xiàn)兩單體的均衡工作，對(duì) ISOP充電電源輸入均壓與輸出均流的關(guān)系進(jìn)行了理論推導(dǎo)；分別分析了采用

3、輸入均壓控制策略和輸出均流控制策略的ISOP系統(tǒng)的穩(wěn)定性；提出了一種能實(shí)現(xiàn)輸入均壓環(huán)與輸出電壓/電流環(huán)解耦的輸入均壓控制策略，簡(jiǎn)化了控制器的設(shè)計(jì)；在計(jì)算控制參數(shù)時(shí)，以全橋變換器單體的小信號(hào)模型為基礎(chǔ)，建立了ISOP系統(tǒng)的小信號(hào)模型；采用經(jīng)典控制理論設(shè)計(jì)了閉環(huán)參數(shù)，并用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了控制策略的有效性和參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。
　　以最佳充電曲線為參照，選取了五階段充電控制方法，并使用單片機(jī)編寫了充電控制程序