城市軌道交通高頻充電機研制.pdf

1、隨著國內(nèi)外城市化進程的加快,地鐵、輕軌等現(xiàn)代化的交通工具,正以其能效高、污染低、運輸量大等優(yōu)勢,逐漸發(fā)展成為城市交通系統(tǒng)的主動脈。城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)的研究與重大裝備的研制工作應(yīng)運而生。
　　 本文依托“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“電力電子關(guān)鍵器件及重大裝備研制”——2×180kW地鐵動車用交流牽引傳動系統(tǒng)及輔助變流系統(tǒng)研制的子課題,以高頻充電機樣機及功能實現(xiàn)為對象,圍繞“原邊串聯(lián)副邊并聯(lián)(ISOP)”的DC/DC主電路控

2、制策略展開研究工作。
　　 文章首先詳細介紹了車載蓄電池的充電特性與充電方式,并以此為出發(fā)點,結(jié)合高頻充電機的設(shè)計需求與實際工況,探討了適合于高壓、大功率工況的ISOP-DC/DC主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及IGBT驅(qū)動方式,給出了主電路均壓、均流控制策略的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論分析過程,并基于此完成了主電路中關(guān)鍵器件的選型。
　　 在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于雙DSP和FPGA架構(gòu)的控制系統(tǒng),闡述了系統(tǒng)中IGBT驅(qū)動、A/D信號采樣與調(diào)理、保護

3、邏輯、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸及上位機顯示、充電控制策略等功能模塊的設(shè)計過程與實現(xiàn)方式。
　　 接著,本文在MATLAB/SIMULINK平臺上搭建充電機主電路及控制系統(tǒng)的仿真模型,驗證了主電路拓?fù)渑c主要參數(shù)的合理性,著重仿真并分析了系統(tǒng)軟輸出電壓閉環(huán)控制策略以及基于ISOP的均壓均流控制策略,為充電機樣機的搭建提供理論依據(jù)。
　　 最后,搭建高頻充電機樣機,分別在實驗室環(huán)境下和廣州地鐵完成了樣機的各項功能性實驗,測定輸出電壓、電