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《华中科技大学》 2017年
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基于碳化硅器件的蓄电池充电电路的设计研究

李喆  
【摘要】:随着不间断供电电源的日趋成熟和工业应用广泛深入,人们对它的性能和参数提出了更高要求,储能设备的大规模应用也对充电电路的性能指标提出更为苛刻的要求。另一方面目前市面上的充电电路普遍工作频率不高,功耗和电能质量不能满足智能电网接入要求。诸如碳化硅类的新器件给电力电子设备的性能提升带来了可能。蓄电池充电电路是系统设计的重点和难点所在。在这样的背景下,本文从拓扑选择开始讨论UPS充电电路的设计,对新器件在充电电路中的应用做了相关的探索。对以往较少涉及到的铅酸蓄电池也做了建模探索。本文讨论的充电电路拓扑的选择,主电路的参数设计,器件选型,设计了控制程序的流程图;就碳化硅器件的引入重新设计了适配的驱动电路以满足新器件对驱动栅压的要求。通过仿真对电路应用碳化硅和常规器件的情况进行对比说明碳化硅器件使用给电路带来性能的提升,配合通态实验验证了器件可靠性。以往的充电电路只针对充电主电路,本文还研究了铅酸蓄电池的模型的建模方法,为以后展开的SOC预测做准备,本文研究了基于PNGV模型的铅酸蓄电池测试和建模方法以及参数拟合过程,并得到了电池模型的各项参数,通过仿真得到的放电曲线和实验结果对比说明模型具有较高的精确度。最后电路在频率推高后DCM模式下振荡机理也被提出,研究分布参数的理论计算方法和仿真建模,通过试验波形的对比验证分析的正确性。样机各项性能指标和实验结果证明本文提出的设计方案的科学性和完备性。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM912

【参考文献】
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10 张艺博;直流放电内阻测试法蓄电池在线监测装置在轨道交通的应用研究[D];华东交通大学;2018年
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