装备与装置
www.batterychn.com
单相UPS系统中蓄电池充电机的设计
赵阳，余佳佳，徐朝阳，吴思敏
（1.湖北工业大学电气与电子工程学院，湖北武汉430068；
2.广西电网公司南宁供电局，广西南宁530000）
摘要：分析了单相电压型PWM整流器的工作原理，建立了整流器的数学模型。采用解时直接电流控制策略，确定了电压外环电流内环的PI控制器参数。利用Matlab/Simulink仿真平台对系统进
行了仿真分析，设计了1kW的实验样机，得到了满意的充电曲线和功率固数校正结果。关键词：充电机；不间断电源；双闭环控制；功率固数
中图分类号：TM912.9
文献标识码：A
文章编号：1006-0847(2014)03-141-04
Designofbatterychargerinsingle-phaseUPSsystem
ZHAO Yang', YU Jia-jia', XU Zhao-yang', WU Si-min
(1. College of Electrical and Electronic Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan Hubei 430068) 2. Nanning Power Supply Bureau of Guangxi Power Grid Compamy, Nanning Guangxi 530000, China,
Abstract: In this paper, the working principle of single-phase voltage-type PWM rectifier is analyzed, and a mathematical model of the rectifier is established. By using instantaneous direct current control strategy and policy, the parameters of PI controller which contains voltage loop and current loop are determined. The system is simulated and analyzed by using the Matlab/Simulink simulation platform. A
1 kW experimental prototype gave satisfactory charging curves and power factor correction results Key words: charger; uninterruptible power supply; double-loop control; power factor
0引言
蓄电池作为储能设备，被广泛用作UPS的备用电源，本文选用的是具有电动势高、大电流放电、性能稳定和价格低廉等诸多优点的铅酸蓄电池。蓄电池充电机的设计直接影响蓄电池的容量和寿命。早期的充电机类型包括相控电源和线性电源，前者有体积大、效率低、网侧功率因数低、谐波污染严重和充电电流脉动大等缺点，后者性能有
收稿日期：2013-12-17
所改进，但功率损耗大。近期，BoostPFC电路已广泛应用于整流电路中，但开关元件要承受过高的电应力：LLC谐振全桥变换器具有低损耗和功率密度大等优点，但是电路设计复杂，实现难度大。常用的充电形式有恒压充电、恒压限流充电以及均衡充电方式。均衡充电方式分为三个阶段：①恒流充电阶段：(2)恒压充电阶段；(3)浮充阶段。提出一种单相电压型PWM整流器研制UPS系统中蓄电池充
电机的方案，采用均衡充电方式 1PWM整流器数学模型
单相PWM整流器的等效电路如图1所示。稳
2014 No.3 Vo1.51141