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基于直接功率控制的三相充放电系统设计研究

赵金程  
【摘要】:蓄电池出厂前厂商需要对其进行连续3~5个循环的充放电处理,以保证最优性能。本文对此展开研究,给出了一种系统的整体设计方案。 系统由一个三相单位功率因数全桥整流及多组双向可逆直流斩波电路构成主功率电路,由计算机进行监控,各部分之间采用CAN总线通信,可实现有效的充放电控制管理。文中详细介绍了基于IGBT的三相全桥整流电路及其数学模型,并对其工作原理、四象限运行特性进行了详细分析,论证了其处于各种工作状态的条件。重点分析了本文采用的直接功率控制的工作原理及具体实现方法,针对其瞬时无功功率在偶数扇区存在失控的不足,推导出一种改善的开关表,并设计了与此相适应的系统实现结构。对传统直接功率控制及本文所采用的方法进行了基于matlab/simulink的对比仿真分析,证实了在其它性能大致相当的情况下,本文所采用的方法在抑制整流器的输入电流谐波上具有较大的相对优势。 本文还阐述了以TI公司TMS320F2812型号DSP为核心控制器、基于数字控制的系统主控制板的硬件设计方案,给出了主控制板的各主要电路,并对其功能及原理进行了详细的分析;对以此为基础的适合本课题的实验平台方案和系统的软件设计进行了介绍,给出了主程序及直接功率控制算法的程序流程图。


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