DC-DC儲能變換器設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、DC-DC儲能變換技術(shù)在光伏發(fā)電,風(fēng)能發(fā)電,不間斷電源(UPS),新能源汽車和可再生能源發(fā)電等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。其主要功能是控制儲能單元與電源系統(tǒng)之間直流電能的雙向流動(dòng)。本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)DC-DC儲能變換器應(yīng)用于在線式不間斷電源。當(dāng)外電正常時(shí),在線式UPS輸入交流電壓,通過充電電路不斷對電池充電,同時(shí)電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓,由后級的逆變器將直流電壓逆變成交流電供給負(fù)載。當(dāng)外電中斷時(shí),蓄電池通過升壓電路提供逆變器所需的高電壓,

2、再由后者逆變生成交流電供給負(fù)載,保證負(fù)載正常工作。
　　 本文首先論述了DC-DC儲能變換器的研究背景及意義,并分析了相關(guān)的電路拓?fù)浜涂刂萍夹g(shù)。根據(jù)裝置設(shè)計(jì)要求,討論了幾種可行的電路方案,通過各方面電路參數(shù)和結(jié)構(gòu)的比較,確定了采用兩個(gè)單向DC-DC變換拓?fù)浞床⒙?lián)的方式實(shí)現(xiàn)能量雙向變換的方案。同時(shí)分析了該方案的優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)過程中可能遇到的問題。
　　 其次,對DC-DC儲能變換器進(jìn)行了詳細(xì)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。該變換器主要包括

3、蓄電池升壓放電電路、蓄電池充電電路及控制電路。升壓電路采用推挽式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并采用峰值電流模式進(jìn)行閉環(huán)控制,有效地克服了該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在的偏磁問題。蓄電池充電電路采用半橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),由于電路中高壓母線電壓值較高,采用這種拓?fù)淇梢杂行У慕档烷_關(guān)管的關(guān)斷電壓。蓄電池升壓電路的輸入電容作為蓄電池充電電路的輸出電容,而前者的輸出電容作為后者的輸入電容,這樣既可以節(jié)省器件,也保證了電路切換過程的連續(xù)性。硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容包括高頻變壓器設(shè)計(jì)、輸出電感設(shè)計(jì)、驅(qū)