PWM整流器在充電裝置中的應(yīng)用研究.pdf

1、蓄電池由于自身的可循環(huán)充放電、易攜帶、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電信、航海、航空、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域，而對充電裝置的要求也隨之增高。本文的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款高效、對電網(wǎng)污染小的蓄電池充電裝置。
　　現(xiàn)在大多數(shù)的充電裝置主電路分為兩級，由PWM整流器和DC/DC斬波器串聯(lián)而成。PWM整流器在許多方面諸如有源電力濾波(APF)及靜態(tài)無功補(bǔ)償(SVG)、交流電動機(jī)的四象限拖動和統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)等領(lǐng)域已經(jīng)獲得了成功的應(yīng)用，為了滿足不

2、同應(yīng)用場合的要求，PWM整流器已經(jīng)有了許多的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中最常用的是三相電壓型，不僅具有網(wǎng)側(cè)電流低諧波、網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1、能量雙向流動等優(yōu)點(diǎn)，還能實(shí)現(xiàn)輸出電壓的快速調(diào)節(jié)以保證系統(tǒng)良好的動態(tài)性能。后級DC/DC變換部分采用Buck電路，使系統(tǒng)滿足降壓充電的需求。
　　在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文首先對系統(tǒng)各部分的電路原理進(jìn)行了分析，包括前級PWM整流電路和后級Buck電路，在理解了兩者拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作過程后分別對其建立了數(shù)學(xué)模型

3、，接著對主電路的各個部分的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算，并確定了所選器件的型號。
　　其次對充電裝置的控制策略進(jìn)行了研究，針對前級PWM整流器研究了SVPWM控制策略和直接功率控制(DPC)策略，分別給出兩種控制策略的原理及實(shí)現(xiàn)方法，并在分析 DPC時，提出了傳統(tǒng)開關(guān)表存在的不足，并對空間電壓矢量所在扇區(qū)重新進(jìn)行了劃分，進(jìn)而提出了一種基于新開關(guān)表的DPC，而針對充電裝置控制規(guī)律的研究，對常見的4種充電方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合進(jìn)行了對比分析

4、，并選擇了兩段式充電方式，即先恒流充電后恒壓充電。
　　接著利用MATLAB/Simulink仿真軟件，分別對不同控制策略下的PWM整流電路和Buck電路進(jìn)行模型搭建和波形分析，并給出了整個充電裝置即PWM整流與Buck串聯(lián)電路的仿真輸出波形，仿真結(jié)果說明該充電裝置可實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)、低諧波等，滿足對充電裝置的要求。
　　最后，本文在仿真的基礎(chǔ)上，搭建了基于TMS320F28335的系統(tǒng)硬件平臺，分別對充電裝置的控制環(huán)節(jié)和主