开题报告
电气工程动化
船型UPS电源系统设计
综述课题国外研究动态说明选题意义
型船应急电源般采放电板带蓄电池组成蓄电池处浮充状态时够提供间断电源缺点：
（1） 受电源限制功率承担负荷太满足求
（2） 提供交流电源
（3） 电源品质保证波动问题频率问题等
船重设备备电源直接充放电板提供需更加稳定
UPS（Uninterrupted Power Supply）系统
船舶电源发生障时应急发电机启动正常运行前确保通讯导航设备线电设备检测报警设备维系生命安全重设备供电连续性应采更保险UPS系统应急发电机正常运行UPS负载均转移应急配电板
底什UPS呢？间断电源名称保证重负载供电连续性报警设备监控设备等设备旦出现供电间断会引起重事UPS构成包括整流器充电部分蓄电池（组）直流汇流排逆变器UPS基工作原理：外部电源整流通充电回路蓄电池进行充电旁通电路负载供电外部电源发生障停止供电时蓄电池作电源逆变器逆变负载供电UPS系统应满足求：输出正弦电压波形电源波形畸变输出频率稳定电压波动效率高损耗噪音低操作简单维修方便
陆UPS技术相成熟陆稳定干扰满足求更简单船舶交流电网线路供电质量远陆电网种设备集中船舱狭空间船UPS电源抗电磁干扰性提出严格求作船舶供电网络关键设备船UPS技术研究具重理意义实际意义
国船UPS设计制造方面已取出成绩陆UPS产品相存着定差距目前国船UPS技术存诸局限性
目前UPS两方发展网络智化控制控制二全数字化技术智化采联技术台功率UPS设备连接实现联运行样方便灵活配置整电源系统容量实现电源系统冗余提高系统稳定性性性船UPS控制技术相应网络智化方发展势必行采微处理器数字信号处理DSP构成全数字式控制UPS明显优点：减少控制元件数量提高系统抗干扰力降低障率工作温度求制作设计灵活联台UPS致性改进性旦更控制方法修改程序需变动硬件电路硬件电路软件化缩短设计周期输出电质量性高便实现网络智化理联台UPS控制方法灵活更利发挥冗余优势
船UPS具重作意义：应急作船舶意外障断电电线老化气候影响等等UPS防止突然断电影响船重仪器工作船供电系统造成损害二消电源电涌瞬间高电压瞬间低电压电线噪声频率偏移等电源污染极改善电源质量船舶供电系统提供高质量间断稳定电源前形势船UPS电源越越广泛UPS研究非常必
二研究基容拟解决问题：
设计船舶中通讯设备明设备控制设备辅助机械设备等提供性备UPS电源系统UPS系统电路结构框图示
三相逆变电路
LC滤波
负载
蓄电池组
求选蓄电池组电压168V独立提供线电压66V输出电流20A供电时间30min输出空载变满载时输出电压降超25
设计基容：
（1） 根求设计出电路结构形式画出电路原理框图
（2） 电路元件参数计算型号选择
（3） 研究UPS常电源合理切换
（4） 设计蓄电池组充电回路
（5） 系统进行仿真研究
（6） 整理设计数资料设计总结撰写文
电路基框架图已出图元件参数选择需计算出谓合理切换船电正常时UPS系统工作船电正常时启UPS系统保证供电连续性充电电路设计文重点蓄电池电压较高定设计难度充电求电压必须蓄电池组电压保证应该电压反馈锁定环节然UPS中重环节逆变逆变技术先进否直接反映电源质量次设计采三相桥式电压型逆变电路原理图：
开关器件采全控型电力MOSFET特点驱动电路简单需驱动功率第二特点开关速度快工作频率高热稳定性MOS驱动特定驱动电路完成直流电输入电路正常工作时瞬时三桥臂导通相两桥臂通断互补防止短路直通现象采取先断通策略
MOS通断控制采PWM控制方法PWM波芯产生输出PWM波形占空软件控制电压闭环反馈环节输出端进行电压采样采样值设定值较形成偏差通PI调节器动调整调整信号输入单片机单片机控制PWM芯片波改变输出PWM占空
三研究步骤方法措施：
（1）查找相关资料总体方案设计证作开题报告
（2）根方案设计需逆变电路
（3）计算需电力电子器件参数挑选合适型号
（4）挑选合适芯片设计控制电路
（5）挑选适合芯片设计蓄电池充电回路
（6）需电路进行仿真
（7）完成报告总结设计程
四参考文献
[1] 王兆安黄俊电力电子技术[M]第4版北京机械工业出版社2000
[2] 陈建业电力电子电路计算机仿真[M]北京清华学出版社2003
[3] 阎石数字电子技术基础[M]第4版北京高等教育出版社2005
[4] 康华光陈钦电子技术基础(模拟部分)[M]第4版北京：高等教育出版社2004
[5] 杨旭裴云庆王兆安开关电源技术[M]北京机械工业出版社2003
[6] 顾绳谷电机拖动基础[M]第3版北京机械工业出版社2003
[7] 张颖超等高精度三相PWM波形产生器SA4828逆变器中应[J]国外电子元器件200036(9)3~5
[8] 张春赵殿礼文元全船舶电气[M]北京民交通出版社2008
[9] 康华光电子技术基础(模拟部分)[M]第四版北京高等教育出版社1999
[10]王兆安电力电子变流技术[M]北京机械工业出版社2003
[11]夏德钤翁贻方动控制理[M]第三版北京机械工业出版社2007
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电气工程动化
船型UPS电源系统设计
综述课题国外研究动态说明选题意义
型船应急电源般采放电板带蓄电池组成蓄电池处浮充状态时够提供间断电源缺点：
（1） 受电源限制功率承担负荷太满足求
（2） 提供交流电源
（3） 电源品质保证波动问题频率问题等
船重设备备电源直接充放电板提供需更加稳定
UPS（Uninterrupted Power Supply）系统
船舶电源发生障时应急发电机启动正常运行前确保通讯导航设备线电设备检测报警设备维系生命安全重设备供电连续性应采更保险UPS系统应急发电机正常运行UPS负载均转移应急配电板
底什UPS呢？间断电源名称保证重负载供电连续性报警设备监控设备等设备旦出现供电间断会引起重事UPS构成包括整流器充电部分蓄电池（组）直流汇流排逆变器UPS基工作原理：外部电源整流通充电回路蓄电池进行充电旁通电路负载供电外部电源发生障停止供电时蓄电池作电源逆变器逆变负载供电UPS系统应满足求：输出正弦电压波形电源波形畸变输出频率稳定电压波动效率高损耗噪音低操作简单维修方便
陆UPS技术相成熟陆稳定干扰满足求更简单船舶交流电网线路供电质量远陆电网种设备集中船舱狭空间船UPS电源抗电磁干扰性提出严格求作船舶供电网络关键设备船UPS技术研究具重理意义实际意义
国船UPS设计制造方面已取出成绩陆UPS产品相存着定差距目前国船UPS技术存诸局限性
目前UPS两方发展网络智化控制控制二全数字化技术智化采联技术台功率UPS设备连接实现联运行样方便灵活配置整电源系统容量实现电源系统冗余提高系统稳定性性性船UPS控制技术相应网络智化方发展势必行采微处理器数字信号处理DSP构成全数字式控制UPS明显优点：减少控制元件数量提高系统抗干扰力降低障率工作温度求制作设计灵活联台UPS致性改进性旦更控制方法修改程序需变动硬件电路硬件电路软件化缩短设计周期输出电质量性高便实现网络智化理联台UPS控制方法灵活更利发挥冗余优势
船UPS具重作意义：应急作船舶意外障断电电线老化气候影响等等UPS防止突然断电影响船重仪器工作船供电系统造成损害二消电源电涌瞬间高电压瞬间低电压电线噪声频率偏移等电源污染极改善电源质量船舶供电系统提供高质量间断稳定电源前形势船UPS电源越越广泛UPS研究非常必
二研究基容拟解决问题：
设计船舶中通讯设备明设备控制设备辅助机械设备等提供性备UPS电源系统UPS系统电路结构框图示
三相逆变电路
LC滤波
负载
蓄电池组
求选蓄电池组电压168V独立提供线电压66V输出电流20A供电时间30min输出空载变满载时输出电压降超25
设计基容：
（1） 根求设计出电路结构形式画出电路原理框图
（2） 电路元件参数计算型号选择
（3） 研究UPS常电源合理切换
（4） 设计蓄电池组充电回路
（5） 系统进行仿真研究
（6） 整理设计数资料设计总结撰写文
电路基框架图已出图元件参数选择需计算出谓合理切换船电正常时UPS系统工作船电正常时启UPS系统保证供电连续性充电电路设计文重点蓄电池电压较高定设计难度充电求电压必须蓄电池组电压保证应该电压反馈锁定环节然UPS中重环节逆变逆变技术先进否直接反映电源质量次设计采三相桥式电压型逆变电路原理图：
开关器件采全控型电力MOSFET特点驱动电路简单需驱动功率第二特点开关速度快工作频率高热稳定性MOS驱动特定驱动电路完成直流电输入电路正常工作时瞬时三桥臂导通相两桥臂通断互补防止短路直通现象采取先断通策略
MOS通断控制采PWM控制方法PWM波芯产生输出PWM波形占空软件控制电压闭环反馈环节输出端进行电压采样采样值设定值较形成偏差通PI调节器动调整调整信号输入单片机单片机控制PWM芯片波改变输出PWM占空
三研究步骤方法措施：
（1）查找相关资料总体方案设计证作开题报告
（2）根方案设计需逆变电路
（3）计算需电力电子器件参数挑选合适型号
（4）挑选合适芯片设计控制电路
（5）挑选适合芯片设计蓄电池充电回路
（6）需电路进行仿真
（7）完成报告总结设计程
四参考文献
[1] 王兆安黄俊电力电子技术[M]第4版北京机械工业出版社2000
[2] 陈建业电力电子电路计算机仿真[M]北京清华学出版社2003
[3] 阎石数字电子技术基础[M]第4版北京高等教育出版社2005
[4] 康华光陈钦电子技术基础(模拟部分)[M]第4版北京：高等教育出版社2004
[5] 杨旭裴云庆王兆安开关电源技术[M]北京机械工业出版社2003
[6] 顾绳谷电机拖动基础[M]第3版北京机械工业出版社2003
[7] 张颖超等高精度三相PWM波形产生器SA4828逆变器中应[J]国外电子元器件200036(9)3~5
[8] 张春赵殿礼文元全船舶电气[M]北京民交通出版社2008
[9] 康华光电子技术基础(模拟部分)[M]第四版北京高等教育出版社1999
[10]王兆安电力电子变流技术[M]北京机械工业出版社2003
[11]夏德钤翁贻方动控制理[M]第三版北京机械工业出版社2007
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