基于PWM技術(shù)蓄電池充放電與檢測系統(tǒng)設計
2 功率調(diào)控環(huán)節(jié)的設計與分析
2.1 升降壓斬波電路的設計
DC/DC變換器是整個系統(tǒng)中的能量調(diào)控環(huán)節(jié),電路如圖3所示。T1~T4為IGBT,C為中間支撐電容。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/178730.htm
為了提高充放電裝置的開關(guān)頻率,DC/DC部分采用頻率雙重化設計,如果單重IGBT的開關(guān)頻率為20 kHz,則等效開關(guān)頻率可以提高到40 kHz。雙重化設計可以減小裝置體積,降低電壓與電流紋波。
為了使能量能夠雙向流動,功率調(diào)控環(huán)節(jié)采用Boost/Buck雙向變換器拓撲結(jié)構(gòu)。充電時,相當于Buck降壓斬波變換器,T1,T3導通,能量從Ud傳到Uo;T2,T4充電過程中始終截止,但其內(nèi)部反并聯(lián)的二極管VD2與VD4導通。其輸出電壓與充電電流為:
式中:ton為T1,T3處于通態(tài)的時間;toff為T1,T3處于斷態(tài)的時間;T為開關(guān)周期;a1為占空比;R為蓄電池內(nèi)阻。由式(1)可知,調(diào)節(jié)T1,T3的占空比a1,可以實現(xiàn)充電功率的調(diào)節(jié)。
放電時,相當于Boost升壓斬波變換器,T1,T3截止,T2,T4工作,與VD1,VD3構(gòu)成升壓斬波電路,能量從Uo傳到Ud,二者的關(guān)系為:
由式(3)、式(4)可知,調(diào)節(jié)T2,T4的占空比a2,可以對放電功率進行調(diào)節(jié)。
圖3所示的DC/DC變換器不但能對直流輸入電壓進行變換處理,而且還可以對直流輸入電流進行調(diào)節(jié)和控制,在DC/DC階段實現(xiàn)能量調(diào)控。
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