大功率智能充电机控制系统研制_万文斌

蓄电池充电

ｗｗｗ．ｂａｔｔｅｒｙｃｈｎ．ｃｏｍ

大功率智能充电机控制系统研制

万文斌，项

健，贾建雄

（合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥２３０６０１）

摘要：通过研制ＵＣＣ３８９５控制的大功率移相全桥充电机，分析了该变换器的工作原理，ＩＧＢＴ

驱动电路和系统的稳态特性，给出了实现软开关的条件和吸收电路等主要元件参数的设计方法。试验样机的工作证实了本系统能够很好地实现ＺＶＳ，具有较好的转换效率和稳定的输出控制。关键词：ＵＣＣ３８９５；移相全桥；蓄电池；ＺＶＳ中图分类号：ＴＭ９１２．９

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００６－０８４７（２０１３）０１－３３－０４

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｅｒ

ＷＡＮＷｅｎ－ｂｉｎ，ＸＩＡＮＧＪｉａｎ，ＪＩＡＪｉａｎ－ｘｉｏｎｇ

(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HefeiUniversityofTechnology,

HefeiAnhui230601,China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｎｅｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｅｒｂａｓｅｄｏｎＵＣＣ３８９５．ＩｔａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｔｈｅｏｒｙｏｆＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｔｈｅＩＧＢＴｄｒｉｖｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｔｈｅｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｇｉｖｅｓｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｈｉｃｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｃａｎａｃｈｉｅｖｅｇｏｏｄｓｏｆｔ－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ｉｍｐｒｏｖｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｃａｕｓｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＣＣ３８９５；ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄｆｕｌｌｂｒｉｄｇｅ；ｂａｔｔｅｒｙ；ＺＶＳ

0引言

近年来，随着电力行业的蓬勃发展，蓄电池被越来越多地应用于各个领域。从而使得对大功率高效率充电机的需求越来越迫切，普通的蓄电池充电机体积大、重量大、效率低、输出可调范围窄，很难满足现代用电设备的需求。

随着软开关技术的不断发展和应用，本论文依托国内某型矿用电机车蓄电池充电机，设计了一种基于ＵＣＣ３８９５的移相全桥控制系统，用于控制基

本型ＺＶＳ全桥变换器，通过工程样机实验表明；该控制器工作稳定，成功实现了移相控制，有效降低了电路的开关损耗，达到了预期目标。1整体电路设计

１．１主电路图及其基本原理

结合软开关技术，本文提出了ＺＶＳ移相全桥变换器，其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或其原边串联电感进行谐振，谐振电感所储存的能量向Ｃ１￣Ｃ４释放，从而使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通，此时开关管就可以零电压开通和关断，ＺＶＳ移相全桥变换器的工作波形如图１所示［１］。

２０１３Ｎｏ．１Ｖｏｌ．５０３３

收稿日期：２０１２－０９－１３

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