奥特多OUTDO蓄电池OT150-12 12V150AH医疗设备
奥特多蓄电池广泛应用于：UPS不间断电源、消防应急照明、太阳能/风能、电力、医院、宾馆、船舶、安防、供发电站、基站、电动玩具、电动工具、测量仪器、铁路、石油系统、摩托车、汽车、电动车、剪草机等领域。奥特多蓄电池已获得：美国UL认证、欧盟CE认证、高新技术企事业证书、福建省商标、ISO9001、ISO14001、泰尔产品认证、采用产品认证、出口产品质量许可证以及各类检验检疫报告。
随着时代的发展和进步,人类对能源的需求越来越多。然而煤、石油、天然气等传统能源是有限的,能源问题已经成为一个刻不容缓的问题,因此也对人类提出了两个要求,一是节约能源,二是开发新能源。而开发新能源才是解决能源问题的根本,太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,各发达国家已经投入了大量的人力、物力进行研究开发和应用。
目前,在独立运行的光伏发电系统中,普遍采用的结构如图1所示,首先利用太阳能电池来收集太阳能,再经过DC/DC变换器给蓄电池充电,由于蓄电池的电压较低,往往无法满足逆变的要求,因此还需要一个升压变换器,将直流电压升高,后再通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。然而,在利用太阳能电池给蓄电池充电的过程中,一方面,由于太阳能电池的输出特性,其工作点并不是时刻工作在大功率点附近,从而造成了太阳能电池能量的浪费,而大功率点跟踪(MaximumPower PointTracking,MPPT)恰恰能解决这一问题;另一方面,统计资料显示,由于充放电控制不合理导致的蓄电池提前失效占蓄电池总失效数的85%左右,从而蓄电池的充放电管理就显得尤为重要。因此,在设计太阳能充电器时,在注重太阳能电池大功率点跟踪的同时,又要考虑蓄电池的充放电特性。本文在给出了独立型光伏系统设计的同时,又着重研究了太阳能电池的大功率点跟踪和蓄电池的管理。
公司的铅酸蓄电池已销往欧洲、北美洲、东南亚、中东、南美洲等八十几个国家和地区，倍受各界同仁好评。
奥特多蓄电池公司从20世纪90年代中期就开始研发阀控密封蓄电池产品，先后引进美国JBI和日本同行业新的技术软件，目前的产品范围覆盖6V、12V和2V全系列产品。生产规模连年扩大。目前位于保定市郊的工业电池分公司占地200多亩，阀控密封蓄电池年生产能力达到400万KVAh（约20亿Ah），奥特多蓄电池的目标是将工业电池分公司建成与国际先进水平同步的阀控密封蓄电池生产基地。
在本文所设计的独立运行的光伏转换系统中，需要蓄电池储存太阳能电池的能量，以备在没有日照的情况下使用。那么蓄电池就成了独立光伏系统中必不可少的一个组成部分，采用4节12V、7Ah的铅酸蓄电池两串两并组成，蓄电池组电压为24V。厂家提供的太阳能电池板的输出开路电压为43.5V，在额定工作条件下的大功率点所对应的电压为34.8V，电流为4.89A，功率为170W，由于太阳能电池大功率时的电压大于选定的蓄电池组电压，因此选用Buck变换器作为充电电路，如图2所示，并在太阳能电池板的输出端串联一个二极管VDr，防止蓄电池的能量向太阳能电池反灌，损坏PV板。另外由于Buck变换器的输入电流断续，因此在Buck变换器的输入端并联一个容值较大的电解电容，使太阳能电池的输出电流连续。
可以实现升压的变换器有Boost变换器、推挽变换器、全桥变换器、半桥变换器、单管正激和双管正激变换器等。其中Boost是输入输出不隔离的,其他五个都是隔离型的变换器,为了同时实现升压和隔离的功能,因此Boost变换器被排除掉。而剩下的几种变换器中,单管正激不适合这种1000W的功率等级,因此也被排除掉。全桥、半桥、双管正激变换器又比较适合高压向低压变换的场合,而本系统的输入为直流24V蓄电池电压,输出为交流380V,其输入侧的电压较低,电流较大,以上三种变换器并不适合,因此只剩下适合这种低压大电流场合的推挽变换器。而推挽变换器采用推挽正激变换器又存在变压器偏磁的问题,为了解决这个问题,对推挽电路做了一点改进,在原有电路的基础上加了一个箝位电容C2,成了推挽正激电路。推挽正激电路的优点是,既保留了推挽电路适合低电压大电流的输入场合特点,又由于箝位电容C2的存在可以很好地控制原边开关的电压尖峰,有效地抑制了推挽电路变压器偏磁,因此升压变换器采用推挽正激电路。
奥特多蓄电池拥有完善的质量管理体系，先后通过质量管理体系ISO9001认证、环境管理体系ISO14001认证和职业健康安全管理体系GB/T28001认证。并通过了信息产业部、广播电视总局、铁道部等重要行业部门的入网检测及美国UL认证。奥特多蓄电池多年来广泛应用于通信、铁路、电力、金融等系统，并且远销美国、澳大利亚、印度等十几个国家和地区。
常用逆变器的拓扑有全桥和半桥两种形式。全桥逆变电路的特点是适合大功率、高压输入场合,另外它还有直流电压利用率高的优点。由于全桥比半桥具有更高的直流电压利用率,因此在本系统中采用全桥逆变电路。
基于以上的系统构架和拓扑选择,又对控制资源进行了配置。这里采用两个以英飞凌单片机为核心的控制板。
(1)其中一个控制板用于控制充电器和升压变换器,它要实现以下功能:
①大功率跟踪;
②蓄电池充电管理及过充、过放保护;
③升压电路输出稳压及保护。
这块控制板采样太阳能电池输出电压和输出电流,用以寻找太阳能电池的大功率点(MPP);对变换器的输出电流和蓄电池的电压进行采样,用于蓄电池的充放电管理。另外通过采样变换器的输出电压,通过MCU计算后得出占空比,控制其输出电压稳定在380V,以供后边的逆变器可以逆变出220V/50Hz的交流电压。
(2)另一个控制板用于控制逆变器,它实现以下功能:
①双极性SPWM控制;
②输出过流保护。
逆变器的控制板采样输出电压,送入MCU,在MCU中,采取全数字双极性SPWM的控制策略,MCU输出的占空比经过驱动电路去驱动全桥的四个IGBT,使逆变器输出电压达到要求。还要对逆变器输出电流采样,进行过流保护。
另外值得一提的是,充电器和升压电路的控制共同使用一块控制板,此控制板和逆变器的控制使用的另一块控制板在硬件上是完全一样的,都是采用XC164SM为核心,只是软件有所不同而已,所以控制板具有良好的通用性与互换性。
控制电路的核心选用英飞凌公司的16位单片机XC164SM,其时钟频率为40MHz,它具有强大的外设资源,其中包括一个ADC模块,支持16路信号的采样,AD转换结果的精度为10位或8位,AD转换速度快为1.65μs;它还有两个捕获比较单元,用它既可以产生PWM信号,又可以实现对外部脉冲信号进行捕获;另外还具有两个定时器模块,它不仅可以产生定时中断,还可以对外部的脉冲信号进行计数;它还包括两个同步并行通信接口(SPI)和两个同步串行通信接口(SCI),利用这些接口可以实现单片机与上位机以及外部设备的通讯。
