双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置探讨

双向 SPWM 逆变整流蓄电池充放电维护装置探讨

柴谦益 1 黄勇达 2 张广洁 3 张巧钗 4

1.国网温州供电公司信息通信分公司 浙江温州 325000 2.3.4. 浙江创力电子股份有限公司

摘要：为了能够确保直流和交流电能能够双向性流动，必须要应用到双向SPWM逆变整流技术，所以双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置变得非常必要且重要，能够有效地满足蓄电池的并网充放电控制的要求和需求。而且所形成的并网电流会产生正弦波，能够有效地控制其功率参数，具备非常积极的现实意义。因此，本文拟打算着重探讨双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置。

关键词：双向SPWM；逆变整流；蓄电池；充放电；维护装置；探讨

引言

铅酸蓄电池是现阶段应用最为广泛的储能用品之一，在许多部门的工作之中都得以了较大的应用空间。蓄电池往往是备用的应急能源，是确保电网系统正常运转的一大必要组成元件。作为备用电源进行应用的时候，蓄电池会处于浮充状态，并会随着时间的不断流逝，会导致蓄电池的部分结构发生老化等，不利于保证蓄电池较长的使用寿命。故而，应当对蓄电池的实际状况开展实时性管控，并且有规律地展开均匀充电、放电工作，从而保证蓄电池拥有较长的使用寿命，能够有稳定的运转状态。

随着信息技术的不断发展，应用现代化的双向SPWM逆变整流技术能够高效地控制蓄电池组的充电与放电，并且不会产生不利于电网运转的谐波干扰因素，能够确保并网电流波是极其理想化的正弦波。除此之外，这一技术的应用过程之中，不会产生较多的噪音污染来破坏环境，且占用的空间大小比较小。与此同时，因为其使用了现代化的信息技术，所以可以极大地推动蓄电池使用寿命的增长，且提高了蓄电池的可操作性以及管理的方便性。

一、双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置的主电路结构

双向SPWM逆变整流装置往往是应用电压型逆变主电路，其用来控制功率的部件一般都是绝缘栅型双极晶体管。这样一种主电路适配于特定的电网结构之中，不然极其容易在蓄电池充放电的过程之中，产生过大的电流而破坏了相关设备的性能。除此之外，它电容量的实际大小和逆变器输出额定功率、主线的电压大小等有着极其密切的关系，若是电容量的大小过小，就会导致蓄电池直流电的大小变化频繁，且平均值过于大。

系统中所应用的主变压器不单单能够保障蓄电池运转过程之中的安全性，确保蓄电池的两个电极和主电网不相连接，还能够确保蓄电池充电、放电等过程能够有相适配的电压，具有非常重要且积极的应用价值。除此之外，有隔离变压器能够确保直流的电压值的大小不会比交流电流的电压要大，从而保证双向电流充放电能够稳定运转，提高电网运行的整体效率。

系统之中所挑选的滤波电抗形式对于蓄电池、电网的运转具有非常重要且不可忽视的作用，和并网电流波形的脉动幅度息息相关。因此，在选用电磁感值的阶段，必须要确保并网功率的要求能够得到满足，并且要确保输出电流能够有比较完美的正弦波形，从而可以保证电流输出的过程之中不会有太多的损害，能够最大化地保证输出电流的稳定性以及较少的失真性。

二、双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置的控制结构

蓄电池的充放电系统必须要掌控直流电流以及直流电压，并且也要按照相关原则来科学地操控交流并网的电流，故而，双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置的控制结构必须要有三闭环控制。而装配有三闭环控制之后，必须要科学地设定不同调节器的各大参数信息，从而提高整一个双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置运转系统的稳定性以及快速性，保证相关充放电工作开展过程之中的电压以及电流的稳定性。除此之外，在蓄电池充放电的整一个过程之中，还能够保证蓄电池充放电电压的稳定性。

三、交流电流的内环跟踪控制

双向SPWM逆变整流技术的核心要素在于交流电流内环的电流跟踪控制，例如电流滞环比较控制、SPWM异步闭环电流控制等等，对于双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置的运转具有非常积极的保障作用。

（一）电流滞环比较控制

电流滞环比较控制是一种比较传统化的控制办法。这一控制方法的主要优点在于，组建结构并不复杂、电流输入以及输出比较稳定、控制反应速度非常快、发生的偏差比较小等等，具备较高的应用价值。但是，其输出电流所产生的谐波数量比较多，会产生比较大的电磁噪声，不利于保护环境。因此，伴随着科学技术的不断发展和保护环境等理念的大力倡导，越来越多的双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置开始摒弃了这一传统的控制方式，转而开始应用那些现代化的对环境污染比较小的控制方式，以满足今后发展的要求和社会各领域开展生产的需求。。

（二）SPWM异步闭环电流控制

SPWM异步闭环电流控制是一种控制方法较为简单且整体运转较为稳定的一种控制方式，因为SPWM异步闭环电流控制的开关频率极少发生变化，所以可以极大地提高滤波电路设计的效率，减少电路的损耗，而且还可以减少噪声勿扰。这样一种电流控制形式具备稳定性较强、反应较为及时、噪声较少、干扰谐波比较少的优良特点。与此同时，由于在正弦电流控制所应用PI调解方式的背景之下，实际电流跟踪获取了比较理想化的结果，所以实际并网正弦电流的跟踪以及指令电流有着相位和幅值的偏差，故而，必须要采取相关措施来消除这一偏差，以提高蓄电池、电网整体运行的效率。

4. 结语

综上所述，应用双向SPWM逆变整流技术的蓄电池充放电维护装置，因为其能够极大地提高并网充放电流正弦波形、功率因数等的控制便利性，不会产生较多的干扰谐波，不会对环境产生较大的污染与破坏，所以是现阶段电力系统等发展过程之中所倡导使用的装置，符合了社会大力倡导的可持续发展理念。负责系统功率开关的配件常常是选用绝缘栅双极型晶体管，能够保证输入电流以及输出电流所形成的正弦波的完美性。而双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置设计之中的蓄电池管理结构、控制结构等，能够在不同的电压大小、蓄电池类型、频率变化等的环境之下，进行高效性地开展蓄电池生产以及维护工作，有利于保证相关电力企业的综合效益和今后的长远健康发展，具有非常积极的现实意义和发展价值。

参考文献：

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[3]杨威. 用于蓄电池储能的双向AC/DC变换器研究[D].辽宁工程技术大学,2013.

[4]张丽霞. 动力蓄电池组测试系统变流技术研究[D].华北电力大学（河北）,2008.

[5]汪海宁,丁明,苏建徽,茆美琴.双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置[J].电源技术应用,2004,7(08):459-463.

作者简介：柴谦益（1970-01-25），男，汉族，籍贯：温州，当前职务：国网温州供电公司信息通信分公司经理，当前职称：高级工程师，学历：本科，研究方向：信息通信技术