铅酸蓄电池快速充电器的设计.doc

《铅酸蓄电池快速充电器的设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、铅酸蓄电池快速充电器的设计DesignofLead-Acidbatteryfastcharger学科专业：电力电子与电力传动研究生摘要本文分析了铅酸蓄电池的特性以及国内外充电技术的发展现状，指出提高铅酸蓄电池充电速度的关键是消除充电过程中电池的极化现象，在目前已有充电方式的基础上采用了脉冲充电与变电压充电相结合的脉冲式变电压充电方式，使充电曲线最大程度的模拟麦斯最佳充电曲线，尽可能的提高电池充电速度。本文设计的快速充电系统在充电前期采用脉冲式变压快速充电方式，充电后期采用恒定小电流补足充电，达到快速充电的目的。考虑到铅酸蓄电池充电是一个复杂的电化学反应过程，充电控制系统是一个

2、非线性的、时变的、有干扰的控制系统，所以本系统引入模糊控制，在控制方法上采用Fuzzy-PI混合控制方式，将模糊控制和PI控制的优点结合起来，力求达到最优控制效果。铅酸蓄电池快速充电系统成功的实现了数字化控制，以MC56F8013作为控制系统的核心处理单元，实现数据采集、模糊算法、脉冲驱动以及人机接口的功能，采用高频开关电源实现充电电源，组建了充电系统的硬件平台。同时，为了减小对电网的污染，提高系统效率，本充电装置具有功率因数校正功能。在理论分析的基础上，应用Simulink仿真软件对充电控制系统进行了建模仿真，仿真结果表明，基于Fuzzy-PI混合控制的充电控制系统具有良好

3、的动态性能，控制效果理想。同时，对功率因数校正电路和开关电源电路进行了实验调试，实验结果表明，系统的功率因数大大提高，并且可以得到相对稳定的直流电压输出，具有良好的实际应用前景。关键词：铅酸蓄电池；快速充电；功率因数校正；Fuzzy-PI混合控制；MC56F8013IABSTRACTInthispaper,weanalyzedthecharacteristicsofLead-Acidbatteriesandthedevelopmentstatusofchargingmethodsdomesticandoverseas,pointingoutthatthekeytoimprov

4、echargingspeedofLead-acidbatteriesistoeliminatethepolarizationofbatteriesduringchargingprocess.Wesuggestedthepulsevariation-voltagechargingmethodonthebasisofcurrentchargingmethodwhichcombinethevariation-voltagechargingmethodwiththepulsechargingmethod.ThechargingcurveanalogJ.A.Mas′optimalcha

5、rgingcurvemaximum,sothechargingspeedisraisedasmuchaspossible.Thefastchargingsystemwedesigninthispaperwerechargedwithpulsevariation-voltagechargingmethodinthefirstchargingstage,andinthesecondchargingstageitwaschargedwithconstantsmallcurrenttocomplementtheremaindercharge,achievingthepurposeof

6、fastcharge.ConsideringthatthechargingprocessofLead-acidbatteriesisacomplexprocessofelectrochemicalreaction,thechargingcontrolsystemisanon-linear,time-varying,andinterferedcontrolsystem,soweintroducefuzzy-controlmethod，weusefuzzy-PIhybridcontrolmethod,whichcombinetheadvantagesofbothfuzzy-con

7、trolmethodandPIcontrolmethod,tryingtoachievetheoptimalcontroleffect.Fastchargingsystemoflead-acidbatteriesachievingdigitalcontrolsuccessfully,MC56F8013wasusedascoreunitofcontrolsystem,realizingdatacollection、fuzzyalgorithm、pulse-drivenandman-machineinter