摘要：设计了一款基于新能源的锂电池正弦波逆变器，该逆变器可作为不间断电源UPS，应用于灾后应急救援供电、车载电源、野外供电等场合。该逆变器针对以往锂电池和逆变器部分配合不恰当容易造成电池欠压、过流、过温等进而导致电池和逆变器损坏、寿命减少的问题，以及普通的方波逆变器开关频率低、精度不高、开关损耗大、稳定性差等问题做出了改善与提高。

在充分了解EG1611、EG8011、EG3002、EG2126等芯片功能的前提条件下，以这些芯片为基础，用DC-DC-AC的电路架构方式研究设计了一款基于新能源的锂电池正弦波逆变系统。该逆变系统的DC-DC模块采取了带隔离的直流-直流交变电路实现了直流到直流的升压转换，在电路发生异常时，如锂电池欠压、过压、过流等，该模块中的EG1611芯片可及时作出报警或关断处理，对锂电池和逆变器进行保护管理，解决了因锂电池欠压、过流、过温等而导致的逆变器和锂电池损坏问题。该逆变系统的DC-AC模块采取先进的SPWM脉冲宽度调制技术和规则采样法实现了直流到交流的转换，克服了以往普通方波逆变电路的缺点与不足，同样，该模块的EG8011芯片在电路发生不确定故障时也能够做出相应的报警与关断处理，保证了电路的安全。

最后，实验与仿真结果表明，该逆变器的正弦波输出波形稳定性好、精度高、失真小，同时该逆变器还具有体积小、开关频率高、开关损耗、噪声小、节约电量和性价比高的优点。

关键字：逆变系统；锂电池；SPWM；DC-DC；DC-AC

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 研究背景和意义-1

1.2 锂电池逆变器的发展历史-2

1.3 论文的结构安排-3

第二章  锂电池逆变器的概述-5

2.1 锂电池逆变器的拓扑结构-5

2.2 存在的问题-6

2.2.1 欠压问题-6

2.2.2 过流问题-6

2.2.3 过温问题-7

2.2.4 过压问题-7

第三章  锂电池逆变器的电路结构-8

3.1 整流、滤波电路-8

3.1.1 整流电路-8

3.1.2 滤波电路-8

3.1.3 电容滤波的单相桥式整流电路-10

3.2 直流-直流变流电路-11

3.2.1 带隔离的直流-直流变流电路-11

3.2.2 使用原因-11

3.2.3 在逆变系统中的应用-11

3.2.4 可能存在的问题-13

3.3 PWM逆变电路-13

3.3.1 PWM控制概念与原理-13

3.3.2 逆变电路概念与原理-14

3.3.3 计算法-15

3.3.4 调制法-15

第四章  本设计使用的芯片-19

4.1 EG3002-19

4.2 EG1611-19

4.3 EG8011-20

4.4 EG2126-21

第五章  锂电池逆变器的设计-23

5.1 步骤分析-23

5.2 逆变器前级驱动电路的设计-23

5.3 SPWM信号控制电路的设计-23

5.4 锂电池逆变器的优点-24

5.4.1提高开关频率-24

5.4.2 消除特定谐波-24

5.4.3 波形失真小-25

5.4.4 死区时间-25

5.4.5 其他优点-25

第六章  仿真与实验-27

6.1 SPWM控制电路的输出波形分析-27

6.2 前级驱动电路的输出波形分析-28

第七章  总结与展望-30

参考文献-31

致谢-33

附录-34