智能化儲能式可移動應(yīng)急電源系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、社會的信息化和現(xiàn)代化正在飛速的發(fā)展，人們生活水平有了改善，用戶對供電可靠性要求越來越高。應(yīng)用在某些大型會場、建筑場所和政府機構(gòu)等的供電系統(tǒng)一旦突然發(fā)生故障而不能正常供電，會造成重大的政治和經(jīng)濟損失。為了保障重點負(fù)荷不間斷供電，維持正常穩(wěn)定的社會和生活秩序，開展適用于重點負(fù)荷的移動式應(yīng)急電源技術(shù)研究非常必要。
　　隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，應(yīng)急電源技術(shù)水平有了很大的提高，保證了供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。本文基于STM32F10

2、3嵌入式處理器設(shè)計了應(yīng)急電源系統(tǒng)。首先分析了磷酸鐵鋰電池的化學(xué)反應(yīng)機理和充放電特性，并結(jié)合實際應(yīng)用，構(gòu)建了一階電池模型。其次剖析了幾種常用的電池組均衡電路及其工作原理，通過對比其優(yōu)缺點，選用了電感式無損均衡電路結(jié)構(gòu)。然后利用matlab/simulink仿真軟件對磷酸鐵鋰電池充放電過程、五段式充電模式、均衡控制過程、雙電源快速切換等進行了建模與仿真。接著設(shè)計了應(yīng)急電源系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，所設(shè)計的電池管理系統(tǒng)主要包括主控模塊、電

3、源供電模塊、電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、均衡模塊、雙電源快速切換模塊、充放電控制模塊等。其中，采集模塊用來實時采集電池組中各節(jié)電池電壓和溫度以及流過整個電池組的電流大小;均衡模塊是根據(jù)所采集的電壓值判斷出電壓最高和電壓最低的電池，并進行能量傳遞，達到電池電壓一致;雙電源快速切換開關(guān)模塊用來在2ms內(nèi)實現(xiàn)主副電源之間的切換，達到不間斷供電的目的;充放電控制模塊用來切換整個電池組充放電回路的開合。最后，對應(yīng)急電源系統(tǒng)的各個模塊