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充电机具有自动恒流充电、
自动稳压限流浮充电和自动
均衡充电

3 种工作方式。自动恒流充电方式下，要求实现充电电流闭环调节；自动稳压限流

浮充电方式下，要求实现充电电压闭环调节；自动均衡充电方式下，根据充电情况决定是
电压闭环，还是电流闭环。所以，为了避免稳流和稳压之间的相互影响，电压闭环和电流闭
环可单独设置。
　 　 二 阶 系 统 过 阻 尼 的 条 件 单 位 反 馈 二 阶 系 统 的 典 型 开 环 传 递 函 数 为 ：
G（s）=1T2s2+2NTs（1）式中：T 为时间常数；N 为阻尼系数。在工程设计中，取 N1.5，
二阶系统过阻尼的响应可以满足要求

<2>。

　　对于所示的二阶系统，其开环传递函数为：

G（s）=KPK1Ss（Tms+1）（2）式中：

KP 为比例系数；K1 为放大系数；S 为积分时间常数；Tm 为时间常数。二阶系统框比较式
（

1）和（2），所示系统的阻尼系数为：N=12SKPK1Tm 若 N1.5，则 KPS<19K1Tm（3）5

蓄电池组的数学模型根据所示的主回路，在系统动态分析时，蓄电池组的电压变化极小，
可以忽略其影响，同时忽略二极管等的影响，得到主回路动态分析原理，如所示

<1>。

　　主回路动态分析原理

Rr）整流装置内阻；Ra）蓄电池组内阻；Ud）整流装置理想输出

电 压 ；

Uc ） 充 电 电 压 ； Id ） 充 电 电 流 。 从 主 回 路 电 压 平 衡 方 程 式 出 发 ， 由 推 出 ：

Id（s）Ud（s）=1+RaCs（Rr+Ls）（1+RaCs）+Ra（4）Uc（s）Ud（s）=Rc（Rr+Ls）
（

1+RaCs）+Ra（5）由于 L=10mH，C=2200LF，电源变压器为 380V/220V、7.6kVA，蓄电

池 组 采 用

50AH 铅 酸 免 维 护 蓄 电 池 。 按 恶 劣 情 况 处 理 ， 近 似 取

Rr=0.68<3><4>，Ra=0.28<5>。
　　数字控制器根据系统特点，电流闭环和电压闭环的数字控制器均可以采用数字

PI 调节

器。下面对电流调节器和电压调节器分别进行设计。电流调节器电流环动态分析结构如所示。
（

a）中，Ig（s）为给定电流；Id（s）为充电电流；各环节的传递函数及参数为：（1）PI

调节器传递函数为

KP（Ss+1）Ss.式中，KP 为比例系数；S 为积分时间常数。（2）线性变

换环节该环节把电流数字

PI 调节器的输出变换为晶闸管的移相角。在本系统中，它是一个

比例环节，放大倍数为

1500.（3）晶闸管整流装置传递函数为 KSTSs+1.

　　结语（

1）充电机系统可以近似按二阶系统过阻尼情况进行分析；（2）充电电压闭环

和电流闭环可以单独设置，采用数字

PI 调节器能够达到较满意的控制效果；（3）微机控

制系统中的晶闸管整流装置的放大倍数

KS，应该为整流输出电压变化范围与移相范围之比。

(此文转自 一览 电机英才网)