PWM技术在蓄电池充放电系统中的应用

"基于PWM技术的蓄电池充放电与检测系统设计着重解决了传统充放电装置的功率因数低和高谐波污染问题，为电力机车用15 kVA蓄电池提供了一个高效、环保的解决方案。该系统采用了PWM整流逆变技术，能够作为充电电源时实现分阶段的恒流或恒压充电模式，而作为放电负载时，可通过SPWM调制将能量回馈至电网，灵活调控放电功率。系统特点包括能量双向流动、电流正弦化、高功率因数以及功率调控灵活。" 在电力机车领域，蓄电池起着至关重要的作用，为辅助系统在升弓前提供电源。传统相控整流充电技术虽成熟且成本低，但存在动态响应慢、功率因数低和谐波污染等问题。为提高蓄电池的老化试验效率和减少能源浪费，本文提出了一种基于PWM逆变整流的新型充放电装置。与传统方法相比，该装置能有效降低能耗，提高功率因数，并能实现充放电过程中的能量回收。 该充放电装置的核心是电压型脉冲整流器，其结构包括DC/DC变换器、PWM整流器、隔离变压器等。直流输入侧连接电压型直流电源，使能量能在充电和放电之间双向流动。在充电过程中，采用分阶段的恒流或恒压控制策略，以提高充电效率并保护电池。恒压控制模式采用双闭环控制，外环控制直流电压稳定，内环控制电流以实现快速响应和限流保护。 在放电试验中，装置能将负载产生的能量通过SPWM调制技术回馈电网，不仅降低了试验过程中的能量损耗，还实现了能源的有效再利用。此外，由于网侧电流被正弦化，装置的功率因数得以显著提高，减少了对电网的谐波污染。 基于PWM技术的蓄电池充放电与检测系统为电力机车用蓄电池提供了更高效、环保的充放电解决方案，它改善了传统技术的不足，提升了系统的能效和实用性。这一设计对于提升电力机车的能源利用效率，降低运行成本，以及保护电网环境都具有重要意义。