PAGE4鉛酸蓄電池充電控制電路的應(yīng)用摘要隨著社會科學(xué)的發(fā)展與進步，微機技術(shù)越來越普及，涉及的很多領(lǐng)域已經(jīng)在機車上得到應(yīng)用。在這里我們特別要提到的就是蓄電池的監(jiān)測裝置—充電和放電功率（充放電電源）可是我們都知道當(dāng)今社會雖然發(fā)展很快，可是在某種程度上講技術(shù)還是很有限，還有很多地方采用的是晶閘管整流電路。這一類電源不但體積大，而且效率也很低；同時很多時候向電網(wǎng)注入了大量諧波，對電網(wǎng)造成了危害性可想而知。就是因為以上的很多問題一直困擾著我們，所以，為了解決這一問題，本論文盡可能地設(shè)計了一套無論在功能上，還是在技術(shù)上都很齊全的開關(guān)型智能蓄電池充放電系統(tǒng)。本文首先介紹了蓄電池沖放電工作原理和特性以及蓄電池對充放電電路的要求。而在主電路設(shè)計中選用的是電壓型PWM變流器，通過分析PWM工作原理，來讓我們更深刻地了解蓄電池充放電裝置的總體設(shè)計方案。不僅如此，我們通過一系列的對比分析對主電路參數(shù)的選擇也進行了深刻地研究。在檢測電路設(shè)計過程中，通過介紹分析交流電壓檢測，交流電流檢測以及直流電壓電流的檢測，從而得出參數(shù)。關(guān)鍵詞：鉛酸電池、PWM變換器、80C196MC、PI目錄摘要 11緒論 41.1研究的背景及意義 41.2研究現(xiàn)狀 42充電控制方法比較與選型 52.1常規(guī)充電方法種類比較 52.1.1恒流充電法 52.1.2階段充電法 52.1.3恒壓充電法 62.2充電控制方法選型 63蓄電池充放電裝置主電路的設(shè)計 83.1蓄電池充放電系統(tǒng)的總體設(shè)計方案 83.2電路設(shè)計要求 83.3主電路選擇 93.3.1三相電壓型PWM變換器簡介 93.3.2三相電流型PWM變換器簡介 93.3.3電壓型、電流型變換器比較 103.4主電路參數(shù)的選擇 103.4.1計算并選擇變壓器參數(shù) 113.4.2計算交流側(cè)電感參數(shù) 123.4.3計算直流側(cè)電容參數(shù) 144蓄電池充放電裝置的檢測電路設(shè)計 164.1交流電壓檢測電路 164.2AD736芯片的原理 163.3交流電流檢測電路 174.4直流電壓、電流檢測電路 195控制電路的設(shè)計 205.1控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 204.1.1控制系統(tǒng)的設(shè)計 214.1.2電流外環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計 235.2軟件設(shè)計 246結(jié)論 27致謝 28參考文獻 291緒論1.1研究的背景及意義密封免維護鉛酸電池具有密封性好，無泄漏，無污染，免維護的優(yōu)點。智能鉛酸蓄電池充放電系統(tǒng)在鉛酸電池進行充電過程中電子設(shè)備線纜、接地線的選擇、安裝上合理考慮電感性和電容性的影響，能夠達到泄放過電壓的目的。此外，法蘭的連接螺栓少于5根時，法蘭的連接應(yīng)采用銅線或銅皮跨接，但是，由于鉛酸電池的多次充放電原理設(shè)計不合理，本來可以工作10-15年的鉛酸電池，其充電量不足，只能進行充電和充電。短時間放電會嚴重損壞電池的使用壽命。以此為背景，正式設(shè)計了一套高科技開關(guān)式智能鉛酸蓄電池充放電系統(tǒng)。正極組，負極組，電解液和體積是鉛酸蓄電池的重要組成部分。這項研究主要針對鉛酸電池循環(huán)壽命的研究。在此基礎(chǔ)上，提出了改進型鉛酸蓄電池充電控制電路的設(shè)計方案。通過改進充電電路的設(shè)計，可以提高電池的使用壽命，并且可以對電池快速充電。1.2研究現(xiàn)狀從有關(guān)的文獻看,雖然鉛酸蓄電池技術(shù)在不斷進步，但是對于蓄電池功率、循環(huán)壽命等問題仍是產(chǎn)業(yè)重點研究的課題。做好蓄電池的日常維護工作對于保證地面測報業(yè)務(wù)質(zhì)量至關(guān)重要。短時間放電會嚴重損壞電池的使用壽命。以此為背景，正式設(shè)計了一套高科技開關(guān)式智能鉛酸蓄電池充放電系統(tǒng)。正極組，負極組，電解液和體積是鉛酸蓄電池的重要組成部分。地面測報工作人員應(yīng)當(dāng)定期對雨量傳感器濾網(wǎng)上的沙塵、蟲漬等進行清理，以防止其堵塞承水口。另外，還應(yīng)當(dāng)在雨量筒上面加蓋一個承水器，以避免蜘蛛網(wǎng)對翻斗的正常翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定程度的影響，應(yīng)當(dāng)定期對風(fēng)向標體、風(fēng)杯等的轉(zhuǎn)動情況進行檢查，并及時將其上部的雜物清理干凈。另外，在蓄電池的清潔風(fēng)向傳感器的滾動軸承時必須位于密閉的環(huán)境當(dāng)中，而且還不能取下防塵蓋。蓄電池應(yīng)用中的測報人員應(yīng)當(dāng)定時對百葉箱進行維護，并使用細毛刷、濕抹布等清除百葉箱及箱頂?shù)碾s物，切記不能用手觸摸。而且這一操作應(yīng)當(dāng)在百葉箱內(nèi)部開展，不能將其移出百葉箱。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文PAGE272充電控制方法比較與選型目前市面上充電方法有很多，但現(xiàn)階段比較流行的還是常規(guī)充電方法，所以充電電路設(shè)計就選擇常規(guī)充電方法。2.1常規(guī)充電方法種類比較2.1.1恒流充電法恒定電流充電方法是一種充電方法，恒定電流充電過程中弱電設(shè)備免受大電流容量損壞。存在無浪涌保護器或者參數(shù)不規(guī)范，質(zhì)量不達標現(xiàn)象。未安裝電源浪涌保護器直接引起電流容量損壞事故，導(dǎo)致變電站中控電腦系統(tǒng)及變電機電路板損壞，如圖2-1所示?？刂品椒ê唵危o電釋放球部分阻值超標。由于長期頻繁使用導(dǎo)致變電機和變電槍之間的線脫離，一體化改造后個別變電槍接地、靜電接地報警器、變電槍接地電阻值超標。接地系統(tǒng)不符合規(guī)范，使氣體逸出多了。圖2-1恒流充電曲線2.1.2階段充電法該方法包括兩階段充電方法和三階段充電方法兩階段方法采用結(jié)合恒定電流和恒定電壓的快速充電方法，如圖2-2所示。首先，在電子設(shè)備線纜、接地線的選擇、安裝上合理考慮電感性和電容性的影響，能夠達到泄放過電壓的目的。此外，法蘭的連接螺栓少于5根時，法蘭的連接應(yīng)采用銅線或銅皮跨接，達到防靜電的恒定電壓。圖2-2二階段法曲線三階段充電方法在充電的開始和結(jié)束時采用恒定電流充電，在中間采用恒定電壓充電。當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時，第二級轉(zhuǎn)換為第三級，即浮動電荷級。這種方法可以將氣體輸出量降至最低。非常適合用作快速充電方法。2.1.3恒壓充電法充電電源的電壓在整個充電時間內(nèi)保持恒定值。隨著第二個電源充電裝置投入運行，這與一次運行方式一致是的，請確保變壓器狀況良好。在投入新變壓器或經(jīng)修理的變壓器之前，除了投入運行前的檢查外，還需要檢查各種測試數(shù)據(jù)和主變壓器的數(shù)據(jù)是否完整，合格，并進行確認。主變壓器狀況良好。投入運行前，應(yīng)先確認主變壓器的高壓側(cè)開關(guān)處于斷開位置，中低壓側(cè)的手推車開關(guān)處于測試位置；送電過程中，先合上高壓側(cè)開關(guān)，將中，低壓側(cè)的手推車開關(guān)推到工作位置。圖2-3恒壓充電法曲線這樣，幾乎沒有電解水可以避免對電池過度充電。先前的恒流充電可以達到快速為電池充電的效果。當(dāng)充電達到電池容量的60％時，將使用恒定電壓充電。這不僅可以避免在充電初期由恒壓充電引起的過電流問題，而且可以避免在充電后期由電解水釋放出的氣體引起的嚴重問題。當(dāng)恒壓充電達到電池容量的90％時，將變?yōu)楦映潆姟ｋ姵赝ㄟ^恒壓充電方法充電。2.2充電控制方法選型基于恒流恒壓充電方式的局限性及其對電池壽命的影響，本設(shè)計選擇了階段充電方式和三階段充電方式。在三階段充電方法中，先前的恒流充電可以達到快速為電池充電的效果。當(dāng)充電達到電池容量的60％時，將使用恒定電壓充電。這不僅可以避免在充電初期由恒壓充電引起的過電流問題，而且可以避免在充電后期由電解水釋放出的氣體引起的嚴重問題。當(dāng)恒壓充電達到電池容量的90％時，將變?yōu)楦映潆?。在此階段，電池容量主要保持在飽和狀態(tài)，并且在補償模式下始終以低電壓和小電流對電池充電。一種是防止電池自放電，另一種是增加充電深度。這種方法可以大大延長電池的使用壽命。它還可以確保電池長時間處于近似飽和狀態(tài)。3蓄電池充放電裝置主電路的設(shè)計3.1蓄電池充放電系統(tǒng)的總體設(shè)計方案圖3-1智能充放電裝置總體框圖通過圖（3-1）的分析，可以明顯看出，在智能充放電裝置的會導(dǎo)致控制面板、采集器主板、采集單元等遭受不同程度的損毀，還會在電磁干擾作用下導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法正常采集。當(dāng)發(fā)生這一現(xiàn)象時，地面測報工作人員必須仔細對通信軟件的參數(shù)設(shè)定狀況進行檢查，并采用手動的方式卸載數(shù)據(jù)，再將采集器復(fù)位。從而確保電壓和電流設(shè)置決定了智能充電系統(tǒng)的放電工作狀態(tài)。3.2電路設(shè)計要求根據(jù)鉛酸蓄電池電路的設(shè)計需要，以下幾點的技術(shù)指標需要我們在快速充放電時注意：2%是電網(wǎng)頻率所允許的波動范圍；輸出電壓u：120V0.5%；電流輸出i：0.00A～90.00A,需要連續(xù)可調(diào)；功率因數(shù)：>0.99；效率：75%；紋波系數(shù)：0.5%。3.3主電路選擇隨著電力電子技術(shù)的應(yīng)用和普及，當(dāng)這一現(xiàn)象發(fā)生時為盡快查找出故障發(fā)生部位，變換器的測報工作人員應(yīng)當(dāng)使用萬用表的電阻檔對各通道的連接狀態(tài)進行檢測，還要仔細觀察上下通道與其他通道之間是否正常連通。通過檢測一旦發(fā)現(xiàn)上下不通或與其他通道相互連通，此時必須第一時間對其進行維修或更換。根據(jù)PWM變換器的雙向流動特性消除諧波污染，本項目采用了PWM變換器設(shè)計的電池充放電裝置。3.3.1三相電壓型PWM變換器簡介對三相全橋PWM整流器的主電路結(jié)構(gòu)如圖所示（3-2），正弦波PWM控制，正弦脈寬調(diào)制電壓，相電壓控制，可以使各相電流和同相位的正弦波電壓都相同，從而使功率因數(shù)為1。圖3-2電壓型PWM主電路圖3-2電壓型PWM主電路3.3.2三相電流型PWM變換器簡介對電流型PWM整器主電路如圖(3-3)所示。控制直流的方法：正弦波調(diào)制圖3-3電流型PWM整流器主電路圖3-3電流型PWM整流器主電路功率因數(shù)的實現(xiàn)接近一個條件：我們要做的第一件事是當(dāng)電流流經(jīng)開關(guān)時在開關(guān)之間分配電流。那么我們需要將交流電流波形轉(zhuǎn)換為正弦波，其中正弦波必須與電源電壓具有相同的相位。3.3.3電壓型、電流型變換器比較1．從電路的結(jié)構(gòu)上看，電流型比電壓型簡單2．統(tǒng)的第一個模擬考試是IGBT模塊。在比較電壓型轉(zhuǎn)換器和電流型轉(zhuǎn)換器后，根據(jù)實際需要采用電壓轉(zhuǎn)換器。在恒定電壓范圍內(nèi)。3．檢查主變壓器的電壓和電流指示的變化，檢查檔位指示器和動作計數(shù)器是否正常工作，并檢查主變壓器的油位和聲音是否變化。3.4主電路參數(shù)的選擇選擇電壓型變換器的結(jié)構(gòu)模型如下：圖3圖3-4主電路結(jié)構(gòu)模型3.4.1計算并選擇變壓器參數(shù)從圖（3-4）可以分析，直流側(cè)電壓的AC線電壓的峰值，和相電感電流I≠0，各開關(guān)元件控制，足夠兩種在單位功率因數(shù)整流器和逆變器運行狀態(tài)，電壓矢量關(guān)系如圖(2-7)所示。圖3-5圖3-5三相變流器電壓矢量圖a)整流運行b)逆變運行通過對上圖的分析，二極管只在續(xù)流時導(dǎo)通的條件需要滿足：(3-1)——直流電壓交流線電壓基波峰值以滯環(huán)電流控制為前提，產(chǎn)生的電壓基波最大值在三相橋輸入端線為，而交流側(cè)三相對稱系統(tǒng)電壓合成矢量幅值為（為相電壓峰值），則可得：，若三相交流電源側(cè)相電壓效值為，則直流側(cè)電壓應(yīng)滿足：(3-2)如果我們通過分析再考慮到交流側(cè)電感和電阻的壓降以及系統(tǒng)的功率因數(shù)為1的這一重要因素，則上式變形為：整流運行時：(3-3)逆變運行時：(3-4)式中——三相變流器交流側(cè)相電壓基波、相電動勢基波、相電流基波的有效值，為電源角頻率。在本系統(tǒng)中，如果要保證直流側(cè)電壓為120V，可得到：V，故取＝60V。又可知：＝＝60A，變比：3.4.2計算交流側(cè)電感參數(shù)直流側(cè)電壓的選定，直接影響到交流側(cè)電感對變流器波形。主要在體現(xiàn)在兩個方面：1，直接影響到輸入電流諧波的含量，總的輸入電流諧波畸變率定義為： %＝×100＝×100在公式中，占所有諧波電流分量的有效值。。,2，電感參數(shù)，也影響實際電流跟蹤速度。所以在選擇交流側(cè)電感時，還要應(yīng)考慮以下兩點：a、電感不能太?。簩τ趫D(2-4)所示的三相變流器拓撲結(jié)構(gòu)，考慮a相電壓方程上式的增量式為：易得出(3-5)由式2-5可以看出，當(dāng)取到最大值時，的值最大。而通過分析相電壓基波峰值附近的情況是最嚴重的，這樣我們就能夠得到下式：即：(3-6)式中＝0.5%，代表的是相電流基波峰值，代表的是相電壓有效值。b、電感不能太大：在當(dāng)前的跟蹤過程中，考慮到接近零的地方電流的變化率有可能最大，可表示為：即：當(dāng)電流處于過零附近時，，則有，從而得到下式：(3-7)綜合比較式2-5、2-6可以得到電感的取值。實際上不存在的可能性。因此一般在選擇電感時只考慮式2-6即可。根據(jù)前面分析，＝120V，＝＝60A，，＝s，＝0.5%。解得：L=6mH。3.4.3計算直流側(cè)電容參數(shù)一般來說，直流側(cè)電壓的性能，逆變器的直流側(cè)電容應(yīng)盡可能小，保證逆變器直流側(cè)電壓控制。本文主要討論的是對直流電壓跟隨性能指標的研究。其整流電壓的平均值為：＝1.35(3-8)而所謂三相變流器額定直流電壓，是指額定直流負載條件下，變流器直流側(cè)輸出額定功率時的直流電壓，即：(3-9)式中——變流器直流側(cè)額定輸出功率；——額定直流負載電阻；——額定直流電壓。根據(jù)上式，動態(tài)可以表示為：(3-10)令，并將其代入式(2-10)，化簡得：(3-11)將上式求解得：(3-12)由跟隨性能指標我們可以得出，如果三相逆變器的直流電壓調(diào)到額定直流電壓時的上升時間是小于初始值的要求，則(3-13)由于>，顯然：(3-14)在瞬態(tài)過程中，系統(tǒng)通過控制橋式電路的輸出盡可能大的電壓，來減小瞬態(tài)過程的持續(xù)時間。在這里根據(jù)定義瞬態(tài)時間可表示為：(3-15)一定的直流電壓的情況下，的PI調(diào)節(jié)器用于為SVV算法生成PWM觸發(fā)脈沖。雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)可以控制單位功率因數(shù)并輸出恒定電流，可以有效提高功率因數(shù)，減少諧波污染。同時，某些實用功能單元的子程序代碼使用c196編程語言給出。由此引起的電壓波動為：(3-16)如果電容波被限制在一定的范圍內(nèi)，可以得到的電容計算公式：：(3-17)將式(2-21)、式(2-24)代入上式便得到電容計算表達式：(3-18)綜合以上的分析，在本系統(tǒng)中，取C＝650μF。4蓄電池充放電裝置的檢測電路設(shè)計4.1交流電壓檢測電路圖(4-1)為電壓變換電路圖。圖4-1電壓有效值變換電路圖4-1電壓有效值變換電路設(shè)由于Vi’=Vi（4-1）且Vi’是可由AD736調(diào)出需要的值，Vi=Vi’,因此Vi也是已知的，R4和R5都是已知的，將值帶入（4-1）中可的出U0的值，即為所需的值。4.2AD736芯片的原理圖4-2是一個內(nèi)部芯片AD736的示意圖。它主要有五個重要組成部分分別是：1.輸入放大器、2.全波整流器、3.有效值單元、4.偏置電路、5.輸出放大器。AD736芯片的封裝方式是雙列直插式8腳封裝，如圖3-3所示是它的管腳排列：圖4-2AD736內(nèi)部框圖圖4-2AD736內(nèi)部框圖圖4-3AD736引腳排步圖4-3AD736引腳排步3.3交流電流檢測電路原理圖如圖(4-4)所示。圖4-4電流有效值變換電路圖4-4電流有效值變換電路交流電流檢測同交流電壓檢測公式是相同的，設(shè)由于Vi’=Vi（4-2）R4和R5都是已知的，Vi’由AD736調(diào)出需要的值，且Vi=Vi’,所以Vi也是已知的，，將值帶入（4-2）中可的出U0的值，即為所需的值。霍爾傳感器在在三階段充電方法中，先前的恒流充電可以達到快速為電池充電的效果。當(dāng)充電達到電池容量的60％時，將使用恒定電壓充電。這不僅可以避免在充電初期由恒壓充電引起的過電流問題，而且可以避免在充電后期由電解水釋放出的氣體引起的嚴重問題。當(dāng)恒壓充電達到電池容量的90％時，將變?yōu)楦映潆?。在此階段，電池容量主要保持在飽和狀態(tài)，并且在補償模式下始終以低電壓和霍爾元件的工作原理如圖圖4-5霍爾傳感器工作原理圖圖4-5霍爾傳感器工作原理圖霍爾(效應(yīng))電壓UH輸出，即：UH＝式中：UH；；；；；分別代表著霍爾電壓霍爾系數(shù)，控制電流，磁場的磁感應(yīng)強度，電流與磁力線夾角，不定位電動勢被測電流IL產(chǎn)生磁感應(yīng)強度為B的磁場，垂直穿過霍爾元件，有UHIL，所以測得UH即等效測出IL。但霍爾電壓一般只有幾十毫伏，因而在信號輸出時必須增大放大器放大信號。4.4直流電壓、電流檢測電路其中電壓采樣回路如圖(4-6)所示：輸入電壓：U＝經(jīng)衰減變?yōu)椋?4-3)因為運放不吸收電流，所以，=。根據(jù)運放的虛地原理，有=，所以：(4-4)從圖分析：U16A、u16b原邊電流是相同的，521-4裝置有四光耦合器相同，因此可以近似為具有相同的電流放電率，，所以有：(4-5)因為A/D的輸入阻抗很高，所以(4-6)圖4－6電壓采樣回路圖4－6電壓采樣回路把、、、RW5的阻值帶入得：（4-7）通過調(diào)節(jié)RW5，可使輸入電壓衰減到0～5V。電流采樣的接法與電壓采樣的接法相同。電流采樣輸入信號分流為0～75mV。5控制電路的設(shè)計5.1控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計控制系統(tǒng)由80C196單片機和外圍電路組成，這不僅可以避免在充電初期由恒壓充電引起的過電流問題，而且可以避免在充電后期由電解水釋放出的氣體引起的嚴重問題。當(dāng)恒壓充電達到電池容量的90％時，將變?yōu)楦映潆姟Ｈ鐖D(4-1)所示就是鉛酸蓄電池充放電裝置的電路原理設(shè)計圖。圖5-1蓄電池充放電裝置電路原理圖圖5-1蓄電池充放電裝置電路原理圖通過分析圖5-1，我們能夠看出，控制器就是一個監(jiān)測和控制的實時系統(tǒng)，用它作為充電裝置的監(jiān)控中心，能夠很好地完成蓄電池充電過程的這樣一個操作?？刂撇糠中铏z測五個信號：A相、B相電流與；交流輸入電壓峰值E；同步信號syn及直流側(cè)輸出電流。其中，、與是采用A/D轉(zhuǎn)換器采樣得到的電流，而我們的同步信號從外部中斷口NMI檢測得到的。4.1.1控制系統(tǒng)的設(shè)計在三相靜止坐標系(a，b，c)中，當(dāng)充電達到電池容量的60％時，將使用恒定電壓充電。這不僅可以避免在充電初期由恒壓充電引起的過電流問題，而且可以避免在充電后期由電解水釋放出的氣體引起的嚴重問題。當(dāng)恒壓充電達到電池容量的90％時，將變?yōu)楦映潆?。兩坐標系間關(guān)系如圖(4-2)所示圖5-2坐標系(a,b,c)、坐標系(d,q)及矢量分解圖5-2坐標系(a,b,c)、坐標系(d,q)及矢量分解在圖(5-2)中，電路在坐標系(d,q)的dq模型可描述為：(5-1)式中，，分別是交流側(cè)矢量、、的d、q分量；——微分算子。根據(jù)圖我們分析，在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中q軸與重合，那么為我們會發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)的電動勢d軸分量＝0。從式5-1我們可以看出，因為變流器d、q軸變量相互耦合，所以給控制器的設(shè)計造成一定的困難。由此可采用前述解耦控制策略，電流調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器時，的控制方程如下：(5-2)通過分析上面的方程組，我們知道其中代表的是電流內(nèi)環(huán)比例調(diào)節(jié)增益和積分調(diào)節(jié)增益；——電流指令值。將式(4－2)代入式(4－1)，化簡后可以得到：+(5-3)式5-3、5-2表明系統(tǒng)電流內(nèi)環(huán)(，)實現(xiàn)解耦控制，如下圖(5-3)所示圖5-3三相變流器電流內(nèi)環(huán)解耦控制結(jié)構(gòu)圖5-3三相變流器電流內(nèi)環(huán)解耦控制結(jié)構(gòu)考慮到兩個內(nèi)部電流環(huán)路的對稱性，所以下面我們用控制為例，探討如何設(shè)計電流調(diào)節(jié)器如下圖(5-4)所示就是電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)：圖5-4i圖5-4iq電流環(huán)結(jié)構(gòu)4.1.2電流外環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計電壓型變流器直流側(cè)電流是通過電壓外環(huán)控制來穩(wěn)定的。令三相電網(wǎng)基波電動勢為：(5-4)如果只是從開關(guān)函數(shù)(＝a，b，c)的低頻分量的角度來考慮，則：(5-5)在上式的方程組中代表的是：開關(guān)函數(shù)基波初始相位；代表的是：PWM調(diào)制比。對于單位功率因數(shù)正弦波電流控制，三相變流器網(wǎng)側(cè)電流為：(5-6)此外，三相變流器直流側(cè)電流可由開關(guān)函數(shù)描述如下：將式5－4、5－5代入式5－6，化簡后可以得到：終上所述，三相變流器直流電流外環(huán)控制結(jié)構(gòu)如圖(5-5)所示。圖5-5三相變流器電流外環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖5-5三相變流器電流外環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖中：：電壓外環(huán)采樣小慣性時間常數(shù)；：電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)參數(shù)；：電流內(nèi)環(huán)等效傳遞函數(shù)。5.2軟件設(shè)計模塊設(shè)計是本文主要的設(shè)計方案，整個系統(tǒng)的檢測和控制是通過調(diào)用子程序和接受、處理中斷來完成的，模塊圖如下。圖5-12軟件模塊示意圖從圖(5-12)可以看出，軟件的設(shè)計思路比較簡單，考慮到兩個內(nèi)部電流環(huán)路的對稱性，所以下面我們用控制為例，探討如何設(shè)計電流調(diào)節(jié)器數(shù)。1.主程序介紹主程序中主要完成對一些控制字及一些寄存器的初始化；2.同步信號中斷子程序在進行坐標變化時，需要用到交流輸入電壓的相角。程序框圖如圖(5-13)所示。圖5-13主程序流程圖圖5-14同步中斷程序流程圖3.定時器1下溢中斷子程序的實現(xiàn)是整個軟件的關(guān)鍵，如圖所示的流程圖是（4-15）。由外部中斷PI控制。軟件的流程圖如圖(4-15)所示。程序如下：圖4-15定時器下溢中斷程序流程圖6結(jié)論本文通過綜合分析，結(jié)合實際，設(shè)計了功能完備的開關(guān)式智能電池充放電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的第一個模擬考試是IGBT模塊。在比較電壓型轉(zhuǎn)換器和電流型轉(zhuǎn)換器后，根據(jù)實際需要采用電壓轉(zhuǎn)換器。在恒定電壓范圍內(nèi)，實現(xiàn)了電池充放電的間歇恒流控制。傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器用于為SVV算法生成PWM觸發(fā)脈沖。雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)可以控制單位功率因數(shù)并輸出恒定電流，可以有效提高功率因數(shù)，減少諧波污染。同時，某些實用功能單元的子程序代碼使用c1