輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)充電電源及其控制策略的研究.pdf

1、蓄電池作為一種電能的存儲和供給設備，已在眾多領域中得到了廣泛的應用，而充電電源作為其配套設施，也成為了研究熱點之一。近些年來，由于設備續(xù)航能力的需要，蓄電池的容量越來越大，這就對充電電源的電壓電流等級和功率等級提出了更高的要求。
　　高輸入電壓大功率充電電源存在著器件電壓電流應力大、系統(tǒng)散熱困難、電磁干擾嚴重等多種問題，為此本文提出了一種兩單體輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(Input-Series-Output-Parallel,ISOP)的

2、解決方案，降低了每個單體的電壓和功率等級，充分發(fā)揮了開關電源的優(yōu)勢。為提高單體效率，選用了加入諧振電感和箝位二極管的改進型移相全橋拓撲作為主電路，對其工作原理進行詳細分析，并以此為基礎計算和選取了器件參數(shù)；分析了采用峰值電流控制的移相全橋變換器的MOSFET失效現(xiàn)象；用Pspice對主電路進行仿真，驗證了理論分析和設計的正確性。
　　為實現(xiàn)兩單體的均衡工作，對 ISOP充電電源輸入均壓與輸出均流的關系進行了理論推導；分別分析了采用

3、輸入均壓控制策略和輸出均流控制策略的ISOP系統(tǒng)的穩(wěn)定性；提出了一種能實現(xiàn)輸入均壓環(huán)與輸出電壓/電流環(huán)解耦的輸入均壓控制策略，簡化了控制器的設計；在計算控制參數(shù)時，以全橋變換器單體的小信號模型為基礎，建立了ISOP系統(tǒng)的小信號模型；采用經典控制理論設計了閉環(huán)參數(shù)，并用Matlab/Simulink進行仿真，驗證了控制策略的有效性和參數(shù)設計的合理性。
　　以最佳充電曲線為參照，選取了五階段充電控制方法，并使用單片機編寫了充電控制程序