蓄電池作為一種儲能設(shè)備,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。近幾年來,電動汽車行業(yè)迅速發(fā)展,對于純電動汽車蓄電池是唯一的動力源,需要定期的滿充滿放的維護(hù)來提高電池性能,同時測量電池實(shí)際安時數(shù)。蓄電池的充放電技術(shù)與蓄電池相伴而生,與蓄電池的發(fā)展和應(yīng)用有著密切的關(guān)系。充放電系統(tǒng)性能直接影響著蓄電池的技術(shù)狀態(tài),使用壽命,并決定著放電時對電網(wǎng)污染的程度。 目前,大功率蓄電池充放電系統(tǒng)仍大量采用晶閘管移相控制技術(shù),該技術(shù)具有技術(shù)成熟,價格低廉的優(yōu)點(diǎn),但網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)低,對電網(wǎng)的污染大。而消除電網(wǎng)諧波污染、提高功率因數(shù)是電力電子領(lǐng)域研究的重大課題之一。本文為大功率鋰離子蓄電池充放電設(shè)計的系統(tǒng)采用電壓型PWM整流器和雙向DC/DC變換器的結(jié)構(gòu),在實(shí)現(xiàn)能量雙向流動的同時,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流波形的正弦化控制,具有節(jié)能,對電網(wǎng)污染小等優(yōu)點(diǎn)。 本文設(shè)計了主電路參數(shù)并在MATLAB/Simulink環(huán)境下進(jìn)行了仿真。本文還提出了以MC9S12D64為核心的雙向DC/DC變換器控制板和控制器的硬件、軟件的完整的設(shè)計方案。充電采用恒流充電和恒壓充電相結(jié)合的控制策略,實(shí)現(xiàn)單體電池電壓控制,提高了充放電控制性能和安全性。充放電系統(tǒng)樣機(jī)測試結(jié)果表明:滿載時,系統(tǒng)效率80%以上,功率因數(shù)99%以上,諧波含量5%以下,滿足設(shè)計要求,驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計的可行性。
標(biāo)簽: 大功率 充放電系統(tǒng) 鋰離子蓄電池
上傳時間: 2013-06-27
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由于世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重和全球環(huán)境的不斷惡化,大規(guī)模開發(fā)清潔可再生能源成為當(dāng)前能源戰(zhàn)略的主要方向。太陽能作為當(dāng)前世界上最清潔、最現(xiàn)實(shí)、最有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生能源之一,得到了各界的廣泛關(guān)注。在太陽能的利用中,光伏發(fā)電并網(wǎng)又是其主要發(fā)展方向之一。 由于光伏產(chǎn)業(yè)界目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),又因?yàn)楣β实燃壖皯?yīng)用場合的不同,使各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)變流器都得以嘗試使用。本文就是在此背景下,對當(dāng)前使用的各類光伏并網(wǎng)變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法進(jìn)行比較,并結(jié)合光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中暴露的主要缺陷,從適應(yīng)光伏陣列輸出特性和提高系統(tǒng)整體的可靠性兩方面入手,提出Z-source變換器結(jié)合PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 文章首先介紹了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中并網(wǎng)變流器的三種隔離回路方式,及應(yīng)用于小功率和中大功率場合的不同主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略,比較其優(yōu)缺點(diǎn),提出了Z-source變換器結(jié)合PWM整流組成的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以減小系統(tǒng)中電解電容的體積容量,并解決由太陽能電池板輸出電壓大范圍變化所帶來一系列問題,同時可以在一定程度上改善系統(tǒng)的可靠性問題。其次,文中分析介紹了Z-source變換器的工作原理,對比了三種升壓控制的實(shí)現(xiàn)方式和性能差異,并簡述了逆變器的三種SPWM電流控制策略及其優(yōu)缺點(diǎn)。最后,結(jié)合整體系統(tǒng)需要,將Z-source變換器的升壓控制與PWM整流器的并網(wǎng)控制融合,提出完成逆變并網(wǎng)功能和最大功率點(diǎn)跟蹤的控制思想。 根據(jù)上述分析和研究,選定整體光伏系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和控制方案。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計計算,提供了系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)、參數(shù)計算、元件選型和控制電路的設(shè)計的詳細(xì)說明,并完成了主電路硬件的制作。根據(jù)空間狀態(tài)方程法對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模,仿真模型包括主電路拓?fù)浼案骺刂谱幽K,文中簡要說明各控制模塊的功能,給出仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。驗(yàn)證該系統(tǒng)可以較好的實(shí)現(xiàn)本文提出的控制方案所應(yīng)完成的各項(xiàng)功能,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,性能良好。
上傳時間: 2013-07-12
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現(xiàn)如今,逆變器的脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)作為一種最常見的調(diào)制方式在交流傳動系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。采用PWM調(diào)制技術(shù)的最終目的在于追求逆變器輸出電壓、電流波形更接近正弦從而進(jìn)一步控制負(fù)載電機(jī)的磁通正弦化。為了達(dá)到這些目的,很多種基于PWM原理的調(diào)制方法被相繼提出并應(yīng)用。 在鐵道牽引調(diào)速系統(tǒng)中,逆變裝置具有調(diào)速范圍寬,輸出頻率變化快等特點(diǎn),而逆變器本身器件的開關(guān)頻率又不是很高。這種情況下,分段同步調(diào)制模式的使用有效地改善了變頻器的輸出,達(dá)到了減少諧波的目的。本文圍繞分段同步調(diào)制在交流牽引傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,主要目的在于解決該調(diào)制模式應(yīng)用中存在的切換點(diǎn)選擇、切換震蕩沖擊等問題。文章詳細(xì)討論了分段調(diào)制模式下載波比和載波比切換點(diǎn)選取的原則,重點(diǎn)分析了分段同步調(diào)制模式下載波比切換點(diǎn)沖擊電壓的產(chǎn)生原因和危害,提出了改善電壓電流沖擊的方法,并在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺上驗(yàn)證了理論分析的正確性。此外,本文還對列車高速時載波比極低的極限情況下分段同步調(diào)制對變頻器輸出交流電壓和直流回流電流諧波的改善情況進(jìn)行了理論推導(dǎo)和仿真分析。 論文搭建了用于調(diào)制實(shí)驗(yàn)的3.7kW小功率電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺,在開環(huán)的VVVF調(diào)速系統(tǒng)中進(jìn)行了分段同步調(diào)制載波比切換實(shí)驗(yàn);在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了分段同步調(diào)制模式下的電機(jī)牽引模型,進(jìn)行了分段同步調(diào)制載波比切換仿真;實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,文章所提出的方法很好地完成了分段同步算法且有效抑制了可能發(fā)生的沖擊,所得結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
上傳時間: 2013-08-04
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本文以異步電機(jī)參數(shù)離線自整定及參數(shù)在線辨識為對象,從理論分析,算法提出,仿真證明和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證四部分進(jìn)行了深入研究。 異步電機(jī)參數(shù)離線自整定及參數(shù)在線辨識技術(shù)的研究,為異步電機(jī)控制性能的不斷提高提供了保障,以使更好,更精確的控制方式能夠應(yīng)用到工程實(shí)際中去。 由于在工程中使用的電機(jī)和變頻器不一定能夠匹配,而需要在電機(jī)運(yùn)行之前由專業(yè)的工程師對變頻器作重新設(shè)置,此過程復(fù)雜,耽誤時間而且需要專業(yè)人員操作。 本文提出一套異步電機(jī)參數(shù)離線自整定算法,使用C語言編程,并在一臺2.2KW電機(jī)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺上驗(yàn)證了該算法,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)在運(yùn)行之前,變頻器自動測試出電機(jī)的基本參數(shù),為矢量控制等控制方式提供所需要的電機(jī)參數(shù)。 電機(jī)在運(yùn)行過程中,由于溫度等因素的影響,電機(jī)的參數(shù)會發(fā)生變化,影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,所以要對電機(jī)參數(shù)做在線辨識。本文對異步電機(jī)參數(shù)在線辨識作了理論分析和方法總結(jié),為下一步工作打下基礎(chǔ)。 算法的實(shí)現(xiàn)需要相應(yīng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺,本文對硬件實(shí)驗(yàn)平臺作了詳細(xì)介紹,包括主電路的設(shè)計、IGBT的驅(qū)動保護(hù)電路設(shè)計、DSP數(shù)字控制器的設(shè)計。 本文還對文中提出的實(shí)驗(yàn)方法作了MATLAB/Simulink仿真,驗(yàn)證了該方法的可行性,對實(shí)驗(yàn)有指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: 異步電機(jī) 參數(shù) 參數(shù)辨識
上傳時間: 2013-04-24
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MSP430定時器的使用,有詳細(xì)的例子程序和講解,是新手學(xué)習(xí)的好資料哦
上傳時間: 2013-07-08
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隨著市場經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染,已經(jīng)成為制約人類社會健康發(fā)展的兩大重要因素。新能源的開發(fā)與利用愈來愈受到重視,太陽能以其清潔環(huán)保、蘊(yùn)藏豐富等優(yōu)點(diǎn)逐步得到了開發(fā)利用。光伏逆變電源作為太陽能利用中主要的能量變換裝置,是目前研究和發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。 本文以實(shí)際項(xiàng)目為背景,詳細(xì)地分析了30kVA三相光伏并網(wǎng)逆變電源的研制過程。論文的主要工作如下: 首先,概述了光伏發(fā)電的意義以及我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景;介紹了本課題的來源及其主要研究的內(nèi)容;分析了三相逆變器的數(shù)學(xué)模型;總結(jié)了三相逆變器的各種抗三相不平衡的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從中選擇了三相四橋臂作為逆變電源的主電路結(jié)構(gòu);對四橋臂的各種抗三相不平衡控制策略進(jìn)行了比較,具體分析了二維空間矢量法的原理,考慮到實(shí)際的軟硬件條件的限制,對該方法提出了進(jìn)一步簡化應(yīng)用的方案。 接著,根據(jù)項(xiàng)目指標(biāo),研制了30kVA三相光伏逆變電源樣機(jī)的主電路;采用了獨(dú)立運(yùn)行時為LC結(jié)構(gòu),并網(wǎng)運(yùn)行時為LCL結(jié)構(gòu)的濾波模式,并總結(jié)了濾波器參數(shù)設(shè)計的步驟,給出了濾波器的相關(guān)參數(shù);獨(dú)立地設(shè)計和研制了以TMS320F2812芯片為核心的主控板,以及液晶顯示、保護(hù)、采樣、鎖相等控制電路,并總結(jié)了印制電路板設(shè)計中需要注意的事項(xiàng)。 隨后,介紹了DSP的編程環(huán)境:詳細(xì)地分析了顯示鍵盤程序、七段式的電壓空間矢量PWM程序以及相關(guān)的主程序和中斷程序并給出了流程圖;總結(jié)了編程注意事項(xiàng);構(gòu)思了光伏逆變電源并網(wǎng)運(yùn)行的整個過程;具體地說明了鎖相環(huán)和捕獲單元的應(yīng)用方法;概述了孤島效應(yīng)的產(chǎn)生與防治。 最后,設(shè)計了獨(dú)立運(yùn)行時的MATLAB仿真試驗(yàn),在閉環(huán)中采用了最大誤差控制法,取得了良好的仿真效果,并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了30kVA三相光伏并網(wǎng)逆變電源樣機(jī)的安裝,順利完成了獨(dú)立運(yùn)行的調(diào)試,并給出了實(shí)驗(yàn)波形。
標(biāo)簽: 三相 光伏并網(wǎng) 逆變電源
上傳時間: 2013-07-02
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隨著電信業(yè)的迅猛發(fā)展,電信網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)模不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜先進(jìn)。作為通訊支撐系統(tǒng)的通訊用基礎(chǔ)電源系統(tǒng),市場需求逐年增加,其動力之源的重要性也日益突出。龐大的電信網(wǎng)絡(luò)高效、安全、有序的正常運(yùn)行,對通信電源系統(tǒng)的品質(zhì)提出了越來越嚴(yán)格的要求,推動了通信電源向著高效率、高頻化、模塊化、數(shù)字化方向發(fā)展。 本文在廣泛了解通信電源的行業(yè)現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)的基礎(chǔ)上,深入研究了開關(guān)電源的基本原理及相關(guān)技術(shù),重點(diǎn)分析了開關(guān)電源功率因數(shù)技術(shù)及移相全橋軟開關(guān)PWM技術(shù)的基本原理,并在這基礎(chǔ)上設(shè)計了一款通信機(jī)房常用的48V/25A的通信電源模塊,該電源模塊由功率因數(shù)校正和DC/DC變換兩級電路組成,采用了一些最新的技術(shù)來提高電源的性能。例如,在電路拓?fù)渲幸胲涢_關(guān)技術(shù),通過采用移相全橋軟開關(guān)PWM變換器實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通,減小功率器件損耗,提高電源效率;采用高性能的DSP芯片對電源實(shí)現(xiàn)數(shù)字PWM控制,克服了一般單芯片控制器由于運(yùn)行頻率有限,無法產(chǎn)生足夠高頻率和精度的PWM輸出及無法完成單周期控制的缺陷;引入了智能控制技術(shù),以模糊自適應(yīng)PID控制算法取代傳統(tǒng)的PID算法,提高了開關(guān)電源的動態(tài)性能。 整篇論文以電源設(shè)計為主線,在詳細(xì)分析電路原理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)的主電路參數(shù)設(shè)計、輔助電路設(shè)計、控制回路設(shè)計、仿真研究、軟件實(shí)現(xiàn)。
上傳時間: 2013-05-26
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在低功率應(yīng)用領(lǐng)域中,為了降低成本,單級功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。單級PFC技術(shù)是把PFC變換器和DC/DC變換器結(jié)合在一起,共用一個開關(guān)管和一套控制電路,同時提高功率因數(shù)和對輸出電壓進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。本文針對單級PFC技術(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。首先研究了基本Boost型單級PFC變換器,詳細(xì)分析了其工作原理和特性,指出在現(xiàn)有的單級PFC變換器中,必須解決兩個問題,即如何提高變換器的效率和控制中間儲能電容電壓在450V以下。同時分析了Boost型單級PFC變換器的三端和兩端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并討論了兩者之間的聯(lián)系。接著引用了直接功率傳遞原理(DPT),研究了一種新型的可實(shí)現(xiàn)直接功率傳遞的單級PFC變換器。詳細(xì)分析了該變換器的工作原理和特性。該變換器在引入直接功率傳遞原理的基礎(chǔ)上,相對于一般單級PFC變換器來說,具有更高的效率和良好的功率因數(shù)校正效果。同時可以將單級PFC變換器中間儲能電容電壓的值限制在450V以下。最后,本文用仿真分析驗(yàn)證了理論的正確性,證明了這種新型的單級PFC變換器比一般的單級PFC變換器性能更優(yōu)越。
上傳時間: 2013-05-19
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應(yīng)用于煤礦、石化等易燃易爆環(huán)境的電子設(shè)備必須滿足防爆的要求,本質(zhì)安全型是最佳的防爆形式。本質(zhì)安全型開關(guān)電源具有重量輕、體積小、制造工藝簡單、成本低、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),因而具有廣闊的發(fā)展前景。單端反激變換器是開關(guān)變換器的一種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在實(shí)際中應(yīng)用比較廣泛,因此對單端反激變換器進(jìn)行本質(zhì)安全特性分析是本質(zhì)安全開關(guān)電源設(shè)計的重要基礎(chǔ)。本質(zhì)安全型開關(guān)變換器的設(shè)計,主要是對變換器中的儲能元件進(jìn)行設(shè)計,即變換器中的電感和輸出濾波電容進(jìn)行設(shè)計。 本文對變換器的靜態(tài)特性進(jìn)行了深入分析,指出反激變換器存在三種工作模式:CISM-CCM、IISM-CCM和DCM:得出了變換器工作在整個動態(tài)范圍內(nèi)的最大輸出紋波電壓、最大電感電流和最大輸出短路釋放能量。對單端反激變換器的本質(zhì)安全特性進(jìn)行了分析,得出輸出本質(zhì)安全型單端反激變換器的非爆炸判斷方法,并通過安全火花試驗(yàn)裝置對變換器進(jìn)行爆炸性試驗(yàn),驗(yàn)證了輸出本安判據(jù)的正確性。得出輸出本質(zhì)安全型單端反激變換器的設(shè)計方法,以同時滿足輸出紋波電壓和輸出本安要求作為約束條件,得到了本質(zhì)安全型單端反激變換器電感、電容參數(shù)的設(shè)計范圍。給出了具體實(shí)例,并進(jìn)行仿真和試驗(yàn)研究,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和設(shè)計方法的可行性。
上傳時間: 2013-06-25
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多電平逆變器在大容量、高壓場合得到了廣泛的應(yīng)用。在多電平逆變器的多種控制策略中,空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法具有調(diào)制比大、能夠優(yōu)化輸出電壓波形、易于數(shù)字實(shí)現(xiàn)、母線電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn),成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。 本文首先對電力電子技術(shù)的發(fā)展前景和多電平逆變器控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了綜述。在分析兩電平逆變器工作原理的基礎(chǔ)上對三電平逆變器進(jìn)行了研究,綜合比較了三電平逆變電路三種典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn);介紹了二極管箝位型三電平逆變器,分析了二極管箝位型三電平逆變器相對于傳統(tǒng)兩電平逆變器的優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了課題研究的重要意義。其次,本文以中點(diǎn)箝位式三電平逆變器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),著重分析了三電平空間電壓矢量調(diào)制基本原理,提出了一種將最近的三個矢量合成參考矢量的空間矢量脈寬調(diào)制算法,給出大扇區(qū)和小三角形區(qū)域判斷規(guī)則以及合成參考電壓矢量的相應(yīng)輸出作用順序,并優(yōu)化了開關(guān)矢量的作用順序,利于實(shí)現(xiàn)對中點(diǎn)電壓的控制,使算法易于實(shí)現(xiàn)。再次,論文分析了三電平逆變器直流側(cè)電容電壓不平衡產(chǎn)生的原因,分析了大、中、小矢量對中點(diǎn)電位的影響,提出了能夠影響中點(diǎn)電位波動的關(guān)鍵矢量,并通過分配成對小矢量的作用時間實(shí)現(xiàn)了對中點(diǎn)電位的控制。最后,采用MATLAB軟件對所推導(dǎo)的三電平逆變器SVPWM調(diào)制算法進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果證明了算法的可行性。
上傳時間: 2013-08-01
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