蓄电池充放电系统的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文蓄电池充放电系统的研究姓名：邓中立申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：周永鹏20060509摘要蓄电池出厂前要对其进行多次充放电以达到最佳性能。传统的蓄电池充放电系统大多采用直接整流或晶闸管整流，虽技术成熟、价格低廉，但有很多缺点，比如网侧功率因数低、能量只能单向传递等。目前，蓄电池充放电系统采用工控机作为控制枢纽，是一种集中式管理方式，一旦工控机出了问题，则由它控制的一大批蓄电池就全部报废，给厂家带来很大的经济损失。为此，本文针对实际需求，给出了一种基于SPWM双向逆变技术的蓄电池充放电控制系统设计方案，具体设计了一种以IGBT为主电路功率变换器件，以

2、DSP(TMS320LF2407A)为核心控制芯片，以51单片机(C8051F226)为辅助控制芯片，以CPLD为连接模块，利用键盘和液晶作为人机接口的的蓄电池充放电控制系统。本文在深入分析系统的工作原理和数学模型的基础上，对能量可双向流动的三相整流逆变电路的原理及其数字化控制技术进行了研究，给出了控制策略，并在仿真平台Matlab7.0中结合理论进行了仿真。在理论的基础上，立足于系统的具体要求，提出了一种数字控制的硬件设计方案，具体分析了主电路和控制部分各模块的功能和电路实现。然后在硬件仿真平台Multisim8中仿真得到优化参数，最后在实际中调试。软件的实现结合硬件分为三部分进行了详细的说

3、明，并给出了程序的流程图。最后给出了系统实验波形。实验结果表明：采用本文控制方案，系统实现了较好的输入电流跟踪性能，输入功率因数接近1；变流器输出直流母线电压稳定可靠。关键词：PWM整流和逆变功率因数校正TMS320LF2407ACPLDC8051F单片机IAbstractBeforestoragebatteriesareputintothemarket,theywillberechargedanddischargedformanytimesintheshopinordertogetthebestperformance.Directrectifyingorrectifyingusingthyr

4、istorwasadoptedbymosttraditionalchargedevices.Thoughithasskilledtechniqueandlowprice,italsohasmanydisadvantagessuchaslowinputpowerfactorandonlyone-waytransformationofenergy.Atpresent,thestoragebattery’srechargeanddischargesystemiscontrolledbyindustrycoputer,anditisacentralizedmanagementmethod.Oncein

5、dustrycoputerdoesn’twork,allstoragebatteriescontrolledbyitaredamaged,andmakethemanufacturersufferlosses.Therefore,thisthesispresentsaschemeforstoragebattery’srechargeanddischargecontrolsystembasedonSPWMbi-directionalinvertertechnique,anddesignsacontrolsystemwhosemaincircuitpowerdeviceisIGBT,corecont

6、rolchipisTMS320LF2407A,auxiliarycontrolchipisC8051F226,linkingmodeisCPLDandHMI(humanmachineinterface)iskeyboardandLCD.Onthebasisofsystemsanalysisofworktheoryandmathematicalmodel,thisthesismakesastudyofthree-phaserectifyandinvertcircuit‘stheoryonitstwo-wayenergyconversionanddigitalcontroltechnology,a

7、ndacontrolstrategyisputforward,andthensimulatesinMatlab7.0.Thisthesisbringsforwardahardwaredesignschemeforthesystem’sfactualrequirementbasedontheory,andanalyzesmaincircuitandcontrolcircuit’sfunction.A