蓄电池充放电系统03版.doc

肆蓄电池充放电管理系统蒂摘要芀描述了光伏电站内模拟蓄电池充放电管理系统的设计。主要是对双向DC—DC变换器(Bi—,BDC)的研究,它是直流变换器的双象限运行,可实现能量的双向传输,在功能上相当于两个单向直流变换器。在参考相关书籍的基础上,分析了几种双向DC/DC变换器的拓扑结构,通过对它们的分析、比较,决定采用双向半桥变换器作为本次设计的双向DC/DC变换器的拓扑结构。根据双向DC/DC变换器的设计要求,确定了双向半桥变换器的元器件参数,加上驱动电路及电流检测之后对整个系统进行了研究。研究包括两部分:硬件设计和软件设计。羈袄关键词:双向DC/DC变换器双向半桥变换器驱动电路电流检测螄虿ABSTRACT蚈Thispagerepresentthedesignoflead-acidbatteryinphotovoltaic(PV)-DCConverter(hereinafter,“BDC”)whichisthetwo—quadrantoperatingDC—,thereanalyseseveralDC/DCconverter,parision,thetopologiesofthebidirectionalHalf-BridgConverteisselectedasthetopologiesofthebidirectionalDC/,,westudythewholesystemwhichinclude袅twoparts::bidirectionalDC/-BridgConverte蒈Drivercurrentcurrentdetection羇目录肁课题的任务袂设计方案腿设计思路螄几种方案分析,,其中模拟光伏电肀站直流母线电压Ubus变化范围为22~26V,蓄电池电压E变化范围为9~15V,系统如图1所示:蒀蚄羂蕿双向袆DC/DC螅模块膁 I1I2罿 蚇++螇EUbus=22~26V蒃-膄-:薃(1)在额定工作状态下(E=12V,Ubus=24V),系统能够双向输出电流(I1=±3A),误差小于4%;蕿(2)在额定工作状态下,;肇(3)在额定工作状态下,充电电流I1为3A时,充电效率大于60%;蒆(4)具有两侧电压、充放电电流的显示功能,显示误差小于5%:莀(1)主电路不允许使用线性电源或成品的DC‐DC模块;腿(2)光伏电站的母线电压和蓄电池可用稳压源并电阻实现;薄(3)供电系统含测控电路并由Ubus供电,其能耗纳入系统效率计算;莂(4)除基本部分进行模式选择可手动调整外,其余部分均不允许手动干预;肀(5)整个系统应留出E、Ubus、I1、I2的测试端子;:主电路用双向DC/DC变换器,下面主要分析几种双向DC/DC变换器的拓扑结构,最终选取一种适合而又简便的方案。袁结构中包括电力电子开关器件,需要驱动电路,用IR2103来驱动,控制电路用MSP430,来产生PWM波,控制占空比,从来控制电力电子开关。题目要求测电流电压,因而需要电流检测电路,这里采用控制板的形式,测量结果通过液晶显示出来。,比较肈(1)下面首先分析单向DC/DC变换器的拓扑结构肅单向DC/DC变换器按输入与输出间是否有电气隔离可为两类:没有电气隔离的称为不隔离的直流交换器,有电气隔离的称为有隔离的直流变换器。有电气隔离的直流变换器可以实现输入与输出间的电气隔离,通常采用变压器实现电气隔离。现在以不隔离基本升压DC/DC变换器(图2)和离的半桥直流变换器(图3)加以比较,来说明两类拓扑结构的不同。芁薁图2不隔离的基本升压直流变换器聿膃图3隔离的半桥直流变换器羄从两个拓扑结构很容易看出