铅酸蓄电池以其突出的优点,在各个领域得到广泛的应用。研究消除电力电子装置带来的谐波是非常有必要和迫在眉睫的。现代电力电子技术和控制理论飞速发展,为蓄电池充放电系统提供了广阔的前景。尤其是三相PWM变流器和SVPWM控制算法,可以实现网侧电流正弦化及单位功率因数,成为当前电力电子领域的一个研究热点。 作者深入研究三相PWM变流器的原理和SVPWM控制算法,将它利用到充放电装置中,解决目前充放电系统中存在的电网谐波污染严重、效率低、电能浪费等的缺点,具有重要的理论和现实意义。 文章以机车用的铅酸蓄电池充放电装置作为研究对象,首先分析机车用的蓄电池对充放电装置的要求;根据充放电装置的性能指标,设计装置的总体方案;分析并选择三相电压型PWM变流器作为主电路的拓扑结构,并建立三相PWM变流器的数学模型。理论研究主电路各器件参数的选择,并仿真对比验证理论分析。 其次根据充放电装置的控制目标,设计控制方案。对比分析并选择SVPWM控制算法实现PWM波形;分析SVPWM控制算法的实现步骤。分析设计充放电装置的电流双闭环控制:对电流内环采用典型Ⅰ型系统设计电流控制器,以获得较快的电流跟随性;而对电流外环控制则采用典型的Ⅱ型系统设计电流控制器,以提高装置的抗扰动性,实现阶段的恒流充放电。并用仿真进行验证理论分析。 最后结合蓄电池的模型、主电路的模型和控制电路的模型,在MATLAB/SIMULINK环境下对充放电装置进行模拟仿真,分析仿真结果。