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标题: 基于DSP的蓄电池充放电装置的设计 [打印本页]

作者: reporter 时间: 2013-11-6 10:08 标题: 基于DSP的蓄电池充放电装置的设计

0 引言　　　　蓄电池作为储能电源已广泛用于各个行业中。蓄电池充电装置大多采用两级充电模式，同步采样方法，用不带滞环的PI调节器进行PI调节。对于深度放电的蓄电池，为保证正常的使用寿命，在一般的充电程序前必须增加涓流充电过程。同步采样方法存在开关管动作引起的电压和电流尖峰，从而导致系统运行不稳定。本装置采用非同步采样方法，保证了电压电流的采样值更准确，系统更加稳定。为了减少蓄电池充放电系统稳态时的噪声，提高动态响应，引入滞环PI调节器，相对于不带滞环的PI调节器，控制过程相对更为简单并且提高了系统的稳定性。本文以12V，100Ah铅酸蓄电池为例，介绍了全数字控制蓄电池充放电电路和控制方法。
　　1 系统主电路
　　蓄电池充放电的Buck―Boost主电路和TMS320LF2407控制目标板示于图1。该电路的电流可双向流动：当电流由Udc流向Uba时，S1和D1轮番工作（S2和D2阻断），蓄电池充电；当电流由Uba流向Ude时，S2和D2轮番工作（S1和D1阻断）蓄电池放电，此时Ude变成负载。用传感器对Ude、Uba和IL进行采样送入DSP中，进行AD转换。当程序判断电路工作正常时送出电路启动信号IOPB4。在这之前电路则处于关闭的不工作状态。
　　2 系统控制原理
　　2．1控制方法简介
　　如图1所示，由传感器送来的Udc、Uba和IL三路采样信号经过DSP内部的AD模块转换。通过比较Ude和Uba电压的大小判断电路工作于充电状态还是放电状态。当Ude》Uba时，电路工作于Buck（蓄电池充电）模式。根据Uba的大小判断蓄电池工作于涓流充电、恒流充电还是恒压充电方式。12V的蓄电池实际上是由6个单体蓄电池串联而成，因此，UbaL=1．75 V×6=10．5 V；Uba_H=2．25×6=13．5V。当蓄电池电压过低，低于Uba_l，时，为了延长蓄电池寿命采用小电流对蓄电池充电，充电电流为，ILL=O．0l C。当蓄电池电压升高到UbaL时转为恒流充电，充电电流为，IL_H=O．1 C。当蓄电池电压升高到Uba_H时（13．5V），转为恒压充电，充电电压为13．5V，此时充电电流应该继续减小。这里对于12V，100A．h的蓄电池来说。C=100A。当Udc《Uba时，电路工作于Boost（蓄电池放电）模式。
　　

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