新型全數字式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,往往不以人的意志為轉移,無論供電部門管理得多嚴格,電網設施多先進,斷電也在所難免。因此EPS作為一種應急供電設備得到越來越廣泛的應用。
　　本文首先介紹了三相應急電源的背景和發(fā)展趨勢,在分析了傳統(tǒng)應急電源的特點和局限性的基礎上,從簡化電路結構、降低產品成本的角度出發(fā)提出了一種新型三相應急電源系統(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變流器進行了詳細的分析。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行了細致的分析,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,在此基礎上對蓄電池充放電的閉環(huán)控制策略進行了研究,并給出了電路相關參數的設計方法。
　　

3、對于雙向PWM變流器,電網正常時,電網通過靜態(tài)轉換開關直接向負載供電,同時將網側有功能量經雙向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過低通濾波器向負載提供穩(wěn)定的三相正弦電壓。重點分析了逆變主電路的拓撲結構并建立了數學模型,設計了逆變系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制,給出了數字化的實現(xiàn)方法。對逆變電路中應用最多的正弦波脈寬調制技術的調制方式與采樣方法進行了介

4、紹。
　　最后,根據控制系統(tǒng)的整體方案,采用DSP作為控制系統(tǒng)的主控核心芯片,設計了基于TMS320F2812的新型三相應急電源控制系統(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理電路、緩沖電路、功率驅動電路及保護電路。軟件部分采用模塊化的程序設計方法,給出了主程序和子程序流程圖。在理論分析和系統(tǒng)設計的基礎上,運用計算機仿真軟件 Matlab對系統(tǒng)進行仿真,并搭建樣機進行實驗,通過對仿真結果和實驗結果的分析,驗證了所建立系統(tǒng)