蓄电池化成能量回收系统的研究

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1、分类号：TM912单位代码：10190研究生学号：201503017密级：公开硕士学位论文王闯2018年6月蓄电池化成能量回收系统的研究ResearchonenergyrecoverysystemofAccumulatorFormation硕士研究生：王闯导师：姜长泓教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：长春工业大学摘要摘要如今，节能减排、提高利用率、开发新能源已经成为国家能源战略的趋势。而蓄电池化成过程中存在严重的能源浪费问题，因此对蓄电池化成过程中的能量进行回收利用是很有必要的。电池化成

2、作为电池生产过程中重要的一道工序，主要用来激活电池活性，该工序需要多次充放电才能达到激活电池活性的目的。如果没有合理可靠的能量回收系统，在工作中必然造成很大的浪费，这不仅仅不能实现节能减排的目的，而且还会增加电池的生产成本。因此研究高效放电回馈式的蓄电池化成能量回收系统是很有必要的。本论文以蓄电池化成过程中的能量回收为研究对象，设计研究一种基于母线结构的高效放电回馈式蓄电池化成能量回收系统。主要研究内容如下：首先介绍蓄电池化成能量回收系统的背景、意义和蓄电池化成系统相关技术以及国内外电池化成设备研究现状。然后根据相关技术和研究现状确定回馈式能量回收系统的

3、总体方案。根据总体方案中蓄电池化成系统的要求，结合现有电池化成设备的性能，明确本设计的技术指标。对比化成系统的各个模块结构功能，确定本系统的拓扑结构。其次研究蓄电池化成能量回收系统硬件结构，对能量回收系统中的PWM整流器拓扑结构、DC/DC变换器拓扑结构、驱动电路进行硬件设计。对拓扑结构中涉及到的主要参数进行计算，给出了参数设计过程。同时对采样电路等控制电路进行了硬件设计和器件选型。再次研究蓄电池化成能量回收系统控制方案和阐述其中涉及到蓄电池容量估计方法，并将基于人群搜索极限学习机荷电状态估计方法运用到本系统中。通过阐述PWM整流器、DC/DC变换器的控

4、制结构，给出相应控制的设计方法。最后开展了蓄电池化成能量回收系统及其控制方案的相关实验研究。结果表明该回馈式能量系统可以实现高效能量回馈，具有很好的控制精度和效果。该蓄电池化成系统可以实现单位因数整流和逆变，是一种高效放电回馈式蓄电池化成系统。关键词：蓄电池化成能量回收PWM整流器DC/DC变换器荷电状态IAbstractAbstractNowadays,energyconservationandemissionreduction,utilizationrateanddevelopmentofnewenergyhavebecomingthetrendof

5、nationalenergystrategy.However,thereisaseriousenergywasteproblemintheprocessofaccumulatorformation,soitisnecessarytorecycletheenergyintheprocessofbattery.Asanimportantpartofbatteryproductionprocess,theprocessismainlyusedtoactivatethebatteryactivity,whichrequiresmultiplechargingan

6、ddischargingtoachievethepurposeofactivatingbatteryactivity.Ifthereisnoreasonablereliableenergyrecoverysystem,intheworkmustdoalotofwaste,notonlycannotachievethepurposeofenergysavingandemissionreduction,butalsowillincreasethecostofproductionofbatteries.Therefore,itisnecessarytostud

7、ytheenergyrecoverysystemwithhighefficiencydischargefeedback.Inthispaper,theenergyrecoveryintheprocessofaccumulatorisstudied,andtheenergyrecoverysystemwithhighefficiencydischargefeedbackbasedonbusstructureisdesignedandstudied.Themainresearchcontentsareasfollows:Firstly,inthispaper

8、Iintroducethebackgroundofbatteryenergyre