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第14期
邓木生等:基于PWM技术藷电池充放电与检测系统设计
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基于PWM技术蓄电池充放电与检测系统设计
邓木生,陈新喜,李华柏
湖南铁道职业技术学院,溯南株洲412001)
摘嬃:为解决传统电池克放电置功率因數低、高请波污染等不足,针对电力机车用15kvVA昔电池,设计了基子
PWM整流逕变技术的蓄电池充放电与捡测监控系统。装辽用作克电电源时,采用电流双用环控制系统,实现分阶段恒
流模式或恒压模式充电;用作电池放电试验的负时,将能量回电网,通过SPWM调制可实现放电功率的灵活调控。试
验及检测结果表明该具有能量双向流动、网倒电流正弦化、功率因数高、功率灵活调拉的特点。
关键词:脉冲宽度调制;誉电池充放电装置;电池检测系统;三相PWM整流器
中图分类号:TN710-34;TM912
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2011)14-0207-04
Design of Charging-discharging and Test System for Accumulator Based on PWM Technology
DENG Mu-sheng, CHEN Sheng-xi, LI Hua-bo
Hunan Railway Professional Technology College, Zhuzhou 412001, China)
Abstract: To resolve the shortcomings of the charging and discharging device, such as low power factor and high AC har
monic, the accumulator charging-discharging device and test and monitoring system based on PWM bidirectional inverting and
commuting technology is designed according to 15 KW accumulator of electric locomotive. When the device was used as char-
ging source, the double closed-loop current control system was adopted to achieve the goals of constant current or constant
voltage charging by stages. When it was used as the loads of battery discharging, it was back to electric net with flexible
power adjusted by PWM modulation. The experiment and test results demonstrate that the device has performance of double-
way transformation of energy, sinusoidal current waveform, high input power factor and flexible control of power.
Keywords: pulse width modulation charging-discharging system of accumulator; test system of accumulator; three-
phase PWM rectifier
1电池恒流/恒压充放电装置原理
电力机车用蓄电池承担着机车升弓前为辅助系统
本文蓄电池充放电装置采用以电压型脉冲整流器
供电的任务,蓄电池的质量显得至关重要。目前电力机为核心的方案。PWM控制方式能方便地实现能量的
车用蓄电池充放电装置大多使用传统的相控整流充电双向流动,根据电网的不同,可以采用单相或三相
技术,虽然技术成熟、价格低廉,但调节周期长、动态响
PWM脉冲整流器。系统原理如图1所示
应慢、功率因数低,诸波污染也比较大,易造成对电网的
污染?。为保证质量,电力机车用書电池在出厂前需要
电源焕器
整流器
高?电网
交压
进行老化试验。目前的出厂测试老化试验大多使用水
泥电阻等能耗型负载充当被试电源产品的负载。能耗
传感器
型负载虽然成本低廉,但能量被白白消耗掉,会造成电
控制系统
能的大量浪费。
图1电池克放电辕框图
本文研究了一种基于PWM逆变整流的新型蓄电
池充放电装置,能耗低,功率因数大,能实现恒流或恒压
蓄电池充放电装置主要由DC/DC变换器、三相脉
充放电以及实现负载大小灵活调节,并能将试验过程中冲整流器(PWM整流器)、隔离变压器、控制系统等辅
的能量反馈回电网,实现了能源的再利用。
助电路共同组成。由于采用电压型脉冲整流器,直流输
入侧接电压型直流电源
收稿日期:2011-01-26
由图1可知,老化实验过程中蓄电池直流电源的输
基金项目:湖南省教育厅科学研究基金项目:藝于PWM电力机
出能量,除少部分维持系统自身工作产生所需要的能量
车15kVA镉镍碱性电池充放电及检测系统
之外,绝大多数都被反馈回了电网,因此能够大幅度降
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万方数据