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基于PWM技术蓄电池充放电与检测系统设计

2012-10-15 11:51
野明月
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  引言

  电力机车用蓄电池承担着机车升弓前为辅助系统供电的任务,蓄电池的质量显得至关重要。目前电力机车用蓄电池充放电装置大多使用传统的相控整流充电技术,虽然技术成熟、价格低廉,但调节周期长、动态响应慢、功率因数低,谐波污染也比较大,易造成对电网的污染。

  为保证质量,电力机车用蓄电池在出厂前需要进行老化试验。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。能耗型负载虽然成本低廉,但能量被白白消耗掉,会造成电能的大量浪费。

  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,能实现恒流或恒压充放电以及实现负载大小灵活调节,并能将试验过程中的能量反馈回电网,实现了能源的再利用。

  蓄电池恒流/恒压充放电装置原理

  本文蓄电池充放电装置采用以电压型脉冲整流器为核心的方案。PWM控制方式能方便地实现能量的双向流动,根据电网的不同,可以采用单相或三相PWM脉冲整流器。系统原理如图1所示。

基于PWM技术蓄电池充放电与检测系统设计

  蓄电池充放电装置主要由DC/DC变换器、三相脉冲整流器(PWM整流器)、隔离变压器、控制系统等辅助电路共同组成。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。

  由图1可知,老化实验过程中蓄电池直流电源的输出能量,除少部分维持系统自身工作产生所需要的能量之外,绝大多数都被反馈回了电网,因此能够大幅度降低试验过程中的能量消耗,达到节约电能的目的。

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