基于充放電的雙向直流電力調節(jié)器設計與實現(xiàn).pdf

1、雙向直流電力調節(jié)器是直流微電網分布式電源系統(tǒng)中重要的組成單元,功能上等同于兩個單向直流電力調節(jié)器。在海上艦船供電系統(tǒng)中,雙向直流電力調節(jié)器在新型環(huán)保能源充足的時候,蓄電池充電儲存能量用作備用電源,在新型能源供電不足或者不能使用噪聲大的燃油發(fā)電機時,又能讓蓄電池給直流母線供電,有著重要的研究意義。本文以此為背景,開展20 kW放電10 kW充電雙向直流電力調節(jié)器的研究,以DSPIC33F610單片機為核心控制器,通過CAN總線接受外部的控

2、制命令,實現(xiàn)能量的雙向流動。主要研究內容如下:
　　 在分析雙向直流電力調節(jié)器功能作用和技術規(guī)格的基礎上,制定了以全橋隔離為主電路拓撲結構的雙向直流電力調節(jié)器總體方案,并針對硬件電路提出了各個輔助電路模塊的設計思路。
　　 分析了主電路的工作原理,分別提出了充電模式和放電模式下的啟動控制方式,并且設計了雙向直流電力調節(jié)器各個輔助電路單元的硬件電路,并提出了一種基于驅動模塊的可靠穩(wěn)定的保護電路。
　　 用狀態(tài)空間平

3、均法建立了雙向直流電力調節(jié)器的數(shù)學模型,在此模型的基礎上設計了適用于本系統(tǒng)的PI控制器,通過MTLAB仿真驗證了其控制效果,針對放電模式設計出了離散化的數(shù)字PI控制器,使占空比穩(wěn)定調節(jié),從而防止輸出電壓超調。
　　 總結了研究與實驗的過程,并詳細分析了充電模式和放電模式時實驗結果及產生的原因。最后對雙向直流電力調節(jié)器的性能進行了測試。
　　 測試結果表明,該雙向直流電力調節(jié)器具有良好的負載調整率,輸出穩(wěn)定,電壓紋波小,調