高頻脈沖能量控制式充電電源的研究.pdf

1、隨著鉛酸蓄電池應用領域的日益廣泛，蓄電池充電技術也得到了較大發(fā)展。目前普遍采用的分階段充電方式，充電效果雖令人滿意，但其缺點也是明顯的，如充電時間長、電極極化嚴重、發(fā)熱量大、析出氣體多等都嚴重影響著蓄電池的使用壽命。伴隨著開關電源技術的發(fā)展，人們逐漸將目光轉向了以輸出脈沖電流方式為鉛酸蓄電池進行充電的新方法，以期解決上述問題。
　　本課題根據(jù)鉛酸蓄電池最佳充電曲線，結合鉛酸蓄電池的能量接受特性及近些年發(fā)展起來脈沖充電理論，研制了一

2、臺以控制輸出脈沖能量為目的的充電電源。利用脈沖能量可控的高頻斷續(xù)三角波電流對鉛酸蓄電池進行充電。
　　充電電源主電路應用雙端反激式拓撲結構，采用分階段充電方式，以PLC作為管理核心對電源進行統(tǒng)一控制，分階段計算充入鉛酸蓄電池的能量，對電源工作狀態(tài)做出調整。主電路選用IGBT作為功率開關器件；精確計算高頻變壓器的參數(shù)，使主電路輸出斷續(xù)三角波電流；控制單元的設計從鉛酸蓄電池的實際充電需求出發(fā)，利用可編程控制器的輸出信號對脈沖頻率和脈沖

3、寬度進行獨立控制，實現(xiàn)單個輸出脈沖能量恒定，總輸出能量可調的目的；驅動電路利用光電耦合器和運算放大器實現(xiàn)了主電路與控制電路間的電氣隔離以及放大驅動信號的目的；同時兼有輸入過流、輸出過流、輸出過壓等保護電路，保證電源穩(wěn)定運行。
　　通過對研制的充電電源樣機進行了試驗及測試，驗證了設計方案可行性，并通過大量實驗，證明其充電時間低于以往的恒流恒壓式充電電源；充電過程中電極極化電壓明顯降低，溫度上升有限且緩慢，其工作性能優(yōu)于傳統(tǒng)充電電源。