基于

DSP 的机车蓄电池充电系统的研究

摘要：采用三相电压型变流器和

DSP 实现对机车蓄电池充电，实验结果表明这种充电

装 置 的 各 项 性 能 指 标 均 达 到 较 高 水 平 。 叙 词 ：

DSP  三 相 电 压 型 变 流 器

 

SVPWMAbstract：Use VSR and DSP to implement the battery charging up in locomotive. 
The  experiment  indicates  this  kind  of  charger  has  excellent  performances.Keyword ： VSR 
DSP SVPWM

1.前言：

　　铁路机车用铅酸蓄电池

[1]的充电装置目前大多还采用可控硅 SCR、小容量的

GTO、GTR、IGBT 开关功率器件实现，这种充电方法不仅效率低、能耗大、功率因数低，
而且存在严重的过充电和析气等现象

[2]，严重影响蓄电池的使用寿命。现代控制理论、

现代电力电子理论的快速发展，为充放电系统的发展提供了坚实的理论基础；集成
电路技术和嵌入式系统的飞速发展，尤其

DSP 芯片的诞生和发展为充放电技术的发

展提供了广阔的前景。本文叙述的充电系统将

DSP 和三相电压型变流器结合，研制

的机车蓄电池充电装置具有良好的综合性能。

2.系统构成

图

1 系统结构

图

　 　

DSP 是 智

能 充 电 装 置 的
核 心 控 制 部 件 ，
它 根 据 直 流 侧
电流反馈、电压反馈、温度采样情况以及上位机的电压、电流给定，计算产生功率模块
所需的

SVPWM 波形，同时根据外部控制信号以及内部和外部的异常信号 (如电网波

动较大

)做出保护的动作。同时，DSP 实时地将充电系统的过程参数送到上位机显示，

并实时接收来自上位机的给定参数。功率模块采用具有自关断能力、导通与关断控制
十分方便、不需辅助换相电路的

IGBT；驱动控制模块采用具有“先降栅压、后软关断”

的双重保护功能的

HL402 模块[3]。

3.主电路设计