基于釩電池的后備電源系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著人們用電需求的增加，全世界大范圍的停電事件也時有發(fā)生。由于太陽能、風能等新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性、能源的節(jié)約與高效利用和用戶期望電網(wǎng)負載的持續(xù)工作的要求，能量的儲備問題就變得越來越重要。由于釩電池具有效率高、壽命長等優(yōu)點，以釩電池作為后備電源的研究就具備了重要的現(xiàn)實意義。
　　本文主要完成了釩電池后備電源系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。首先介紹了整個釩電池后備電源的設(shè)計結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計分別介紹了所包含的釩電池、鉛酸電池和控制柜結(jié)構(gòu)和功能。

2、根據(jù)釩電池、鉛酸電池和負載之間的能量供需狀態(tài)，提出了系統(tǒng)工作的各種控制流程，包括了電網(wǎng)為負載供電，電網(wǎng)為電池充電，電池為負載供電，釩電池卸荷等。
　　其次，根據(jù)需求設(shè)計，提出了整個系統(tǒng)的儲能供電電路結(jié)構(gòu)。其中釩電池充放電回路采用了三路交錯并聯(lián)DC/DC結(jié)構(gòu)、鉛酸電池充放電回路采用了半橋DC/DC結(jié)構(gòu)、整流逆變電路采用了三相半橋DC/AC結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)系統(tǒng)運行的高效穩(wěn)定，提出了相應(yīng)控制策略對電路進行控制，如SVPWM控制、PI控制等

3、。
　　再次，針對系統(tǒng)所需的控制的流程和策略分析，完成了相應(yīng)的軟件設(shè)計?；跀?shù)字信號處理（DSP）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的程序開發(fā)，實現(xiàn)了系統(tǒng)在不同工作模式中自動根據(jù)控制流程完成對接觸器的正常斷開與閉合，而且在系統(tǒng)工作中實時采集分析了各種數(shù)據(jù)，完成了對系統(tǒng)工作情況中各類器件工作狀態(tài)和電流、電壓等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，當系統(tǒng)工作異常時，能夠?qū)崿F(xiàn)緊急停機。
　　最后經(jīng)過現(xiàn)場的系統(tǒng)調(diào)試和試驗，根據(jù)系統(tǒng)需求完成了電池的升降壓與整流