新型全數(shù)字式EPS的研制.pdf

1、隨著社會的發(fā)展,整個社會對供電的要求越來越高,依賴也越來越大,然而電力故障的突發(fā)性強(qiáng),往往不以人的意志為轉(zhuǎn)移,無論供電部門管理得多嚴(yán)格,電網(wǎng)設(shè)施多先進(jìn),斷電也在所難免。因此EPS作為一種應(yīng)急供電設(shè)備得到越來越廣泛的應(yīng)用。
　　本文首先介紹了三相應(yīng)急電源的背景和發(fā)展趨勢,在分析了傳統(tǒng)應(yīng)急電源的特點(diǎn)和局限性的基礎(chǔ)上,從簡化電路結(jié)構(gòu)、降低產(chǎn)品成本的角度出發(fā)提出了一種新型三相應(yīng)急電源系統(tǒng),系統(tǒng)主要有兩個重要組成部分:雙向DC/DC電路和雙

2、向PWM變流器。
　　其次,分別對雙向DC/DC電路和雙向PWM變流器進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對于雙向DC/DC電路,通過對四種典型的非隔離雙向DC/DC變換器的比較分析,提出了適用于蓄電池儲能系統(tǒng)的雙向半橋DC/DC變換器。分別對變換器降壓模式和升壓模式下的工作過程進(jìn)行了細(xì)致的分析,使用平均值等效電路法建立了變換器兩種工作模式下的小信號模型,在此基礎(chǔ)上對蓄電池充放電的閉環(huán)控制策略進(jìn)行了研究,并給出了電路相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。
　　

3、對于雙向PWM變流器,電網(wǎng)正常時,電網(wǎng)通過靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)直接向負(fù)載供電,同時將網(wǎng)側(cè)有功能量經(jīng)雙向PWM變換器整流再由DC/DC電路降壓后提供給蓄電池充電電路。電網(wǎng)故障時,雙向PWM變換器工作在逆變器狀態(tài),將直流電壓變換成交流電壓再經(jīng)過低通濾波器向負(fù)載提供穩(wěn)定的三相正弦電壓。重點(diǎn)分析了逆變主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建立了數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了逆變系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制,給出了數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)方法。對逆變電路中應(yīng)用最多的正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)的調(diào)制方式與采樣方法進(jìn)行了介

4、紹。
　　最后,根據(jù)控制系統(tǒng)的整體方案,采用DSP作為控制系統(tǒng)的主控核心芯片,設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812的新型三相應(yīng)急電源控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件系統(tǒng)。硬件部分主要包括信號采樣調(diào)理電路、緩沖電路、功率驅(qū)動電路及保護(hù)電路。軟件部分采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法,給出了主程序和子程序流程圖。在理論分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件 Matlab對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,并搭建樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過對仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,驗(yàn)證了所建立系統(tǒng)