基于PWM技術(shù)蓄電池充放電與檢測系統(tǒng)設(shè)計

為了提高充放電裝置的開關(guān)頻率，DC／DC部分采用頻率雙重化設(shè)計，如果單重IGBT的開關(guān)頻率為20 kHz，則等效開關(guān)頻率可以提高到40 kHz。雙重化設(shè)計可以減小裝置體積，降低電壓與電流紋波。
為了使能量能夠雙向流動，功率調(diào)控環(huán)節(jié)采用Boost／Buck雙向變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。充電時，相當(dāng)于Buck降壓斬波變換器，T1，T3導(dǎo)通，能量從Ud傳到Uo；T2，T4充電過程中始終截止，但其內(nèi)部反并聯(lián)的二極管VD2與VD4導(dǎo)通。其輸出電壓與充電電流為：

式中：ton為T1，T3處于通態(tài)的時間；toff為T1，T3處于斷態(tài)的時間；T為開關(guān)周期；a1為占空比；R為蓄電池內(nèi)阻。由式(1)可知，調(diào)節(jié)T1，T3的占空比a1，可以實現(xiàn)充電功率的調(diào)節(jié)。
放電時，相當(dāng)于Boost升壓斬波變換器，T1，T3截止，T2，T4工作，與VD1，VD3構(gòu)成升壓斬波電路，能量從Uo傳到Ud，二者的關(guān)系為：

由式(3)、式(4)可知，調(diào)節(jié)T2，T4的占空比a2，可以對放電功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖3所示的DC／DC變換器不但能對直流輸入電壓進(jìn)行變換處理，而且還可以對直流輸入電流進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，在DC／DC階段實現(xiàn)能量調(diào)控。