金武士蓄电池这是靠静电感应原理提供电的装置,成年后出于好奇。1745年2月18日生于科摩。1779年他担任巴佛大学物理教授,一直在巴佛大学任教。1782年他成为法国科学学会的成员。 伏打发明电堆时已经50多岁了,他也没有再作进一步的研究。1800年他宣布发明了伏打电堆。1801年拿破仑在巴黎召见伏打,他绝没有想到持续电流对以后的影响会有那么大,法国科学院赠予伏打一枚金质勋章。伏打还研究了化学。1774年伏打担任科摩大学预科物理教授、化学上的贡献,荣获柯普莱奖章。1794年伏打由于在电学。同年发明了起电盘。1791年又被选为伦敦皇家学会的会员,进行各种气体的爆作试验,才去研究自然现象,于1827年3月5日逝世电池的发明人伏打 伏打(Alessandro Vlota 1745~1827年)。1819年伏打退休回到故乡,意大利物理学家
闭环调节脉宽调制(PWM)的逆变电源在各种类型的交流供电系统中得到了广泛的应用,例如:不间断电源(UPS),电压调节器(AVR),可编程交流电源(PAS)等。在这些系统中,要求能在瞬时或周期性的负载变动下,输出低谐波含量的波形。许多研究方案利用瞬时反馈控制技术,如:瞬时电压电流跟踪法、无差拍控制法、状态反馈控制法,获得了较好的动态响应。但是这类方法只能使系统对于瞬时的负载变化有较好的调节能力,而对周期性的负载变动所产生的周期性谐波抑制能力则很差。因此,这类系统对于非线性负载,如整流性负载,其输出总谐波含量仍然很高。另外,上述几种瞬时反馈控制的方法,从自身控制原理上讲仍存在不足之处,也妨碍了它们的进一步推广应用。其中,瞬时电压电流跟踪法,即所谓两态(或三态)滞环控制(Delta- PWM),电路的开关频率较高,且随精度要求的提高而提高,而且开关频率随其跟随的输出幅值变化而变化,谐波成分随机分布,输出频谱的分析较为困难,也不利于输出滤波器的设计。状态反馈控制的设计基于系统的精确数学模型,并要求状态反馈增益进行优化设计以增加系统的鲁棒性,而这两方面的误差都可能很大,从而降低了系统的性能。至于无差拍控制,由于其原理是基于电路计算的方法,因而对电路中元件参数的变化非常敏感,这对于负载经常变动的应用场合更不适用。虽然有的文献也提出了改进的方案,如添加负载参数辨识器,但效果仍然不理想。
金武士蓄电池逆变电源性能的好坏终取决于控制策略的优劣。自适应控制作为一种现代控制的方法,适用于系统数学模型未知,或者运行过程中会发生变化的情况,这无疑为解决逆变电源因负载变化而产生波形畸变的问题提供了一条思路。笔者正在基于DSP和单片机196的硬件基础上对该种自适应逆变电源进行深入的研究,它能自动地消除由于未知的负载周期性扰动所产生的交流周期畸变,大大提高了电源的品质。
2工作原理
见图1,在该系统中,将逆变桥、LC滤波器及整流性RC负载的整体作为系统的控制对象。其中,Ud
一种自适应逆变电源的设计与实现
图1自适应PWM逆变电源硬件结构图
为直流电源电压,g1,g2,g3,g4为功率管开关信号,U1,U2分别为电流、电压反馈信号。该自适应控制方案由图2表示。
其中:r(k)—参考信号;
y(k)—系统输出;
e(k)—误差信号;
Q(z-1)、S(k,z-1)—辅助补偿器;
rc(k)—经补偿后的参考信号;
P(k,z-1)—系统受控对象的闭环传递函数。
该控制系统主要包括两个部分:其一为离散重复控制器,另一为自适应参数调节器。它们的工作原理如下:
金武士蓄电池是1859年由法国人普兰特(Plante)发明的,至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。
普兰特(G.Plante)于1859年发明铅酸蓄电池,已经历了近150年的发展历程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步,不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而,开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用。近二十年来,为了解决以上的两个问题,世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净的绿色能源。
1912年ThomasEdison发表专利,提出在单体电池的上部空间使用铂丝,在有电流通过时,铂被加热,成为氢、氧化合的催化剂,使析出的H2与O2重新化合,返回电解液中。但该专利未能付诸实现:铂催化剂很快失效;气体不是按氢2氧1的化学计量数析出,电池内部仍有气体发生;存在爆炸的危险。
60年代,美国Gates公司发明铅钙合金,引起了密封铅酸蓄电池开发热,世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。
1969年,美国登月计划实施,密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源,后镉镍电池被采用,但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。
年,美国EC公司制造了大约只小型密封铅酸蓄电池,该电池采用玻璃纤维棉隔板,贫液式系统,这是早的商业用阀控式铅酸蓄电池,但当时尚未认识到其氧再化合原理。
1975年,GatesRutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情况下,获得了一项D型密封铅酸干电池的发明专利,成为今天VRLA的电池原型。
1979年,GNB公司在购买Gates公司的专利后,又发明了MFX正板栅专利合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。
1984年,VRLA电池在美国和欧洲得到小范围应用。
1987年,随着电信业的飞速发展,VRLA电池在电信部门得到迅速推广使用。
1991年,英国电信部门对正在使用的VRLA电池进行了检查和测试,发现VRLA电池并不象厂商宣传的那样,电池出现了热失控、燃烧和早期容量失效等现象,这引起了电池工业界的广泛讨论,并对VRLA电池的发展前途、容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问,此时,VRLA电池市场占有率还不到富液式电池的50%,原来提到的“密封免维护铅酸电池”名称正式被“VRLA电池”取代,原因是VRLA电池是一种还需要管理的电池,采用“免维护”容易引起误解。
1992年,针对1991年提出的问题,电池专家和生产厂家的技术员纷纷发表文章提出对策和看法,其中DrDaridFeder提出利用测电导的方法对VRLA电池进行监测。I.c.Bearinger从技术方面评述VRLA电池的先进性。这些文章对VRLA电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。
1992年,世界上VRLA电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚洲国家电信部门提倡全部采用VRLA电池;1996年VRLA电池基本取代传统的富液式电池,VRLA电池已经得到了广大用户的认可。