某数据采集记录装置的电源系统设计

针对数据采集记录装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种由供电控制模块实现地面电源到自身电源转电,且能对自身锂电池充电管理的可充电式电源系统。详细介绍了电源系统中供电控制模块控制线性稳压芯片使能端实现地弹转电的过程,以及BQ2057对锂电池的充电管理流程。同时也给出了防止单路传感器供电短路、电源系统散热优化、锂电池工艺处理等可靠性方面的设计。试验证明,该电源系统供电稳定、安全可靠,能满足装置供电需求2小时以上。     

太阳能电池在电子电流互感器高压侧供能的研究

针对高压光电式电流互感器（Optical Current Transformer,简称OCT）的高压侧供能问题．提出利用太阳能电池为高压侧供能的电源设计方案。太阳能电池在日照充足时对锂电池充电、同时为高压侧电路供能：在夜间或目照不足时,锂电池接替太阳能电池向高压侧电路供电。该电源控制采用单片机,可实现光伏器件的输出功率控制和锂电池的充放电智能化管理。实验表明,由太阳能电池构成的OCT高压侧电源工作可靠,町满足系统在连续阴雨气候条件下的正常工作。     

太阳能电池任电子电流互感器高压侧供能的研究

针埘高压光电式电流互感器(Oplical Current Transformer,简称OCT)的高乐侧供能问题,提出利川太阳能电池为高压侧供能的电源设计方案.太阳能电池在日照充足时对锂电池充电、同时为高压侧电路供能;在夜间或日照小足时,锂电池接替太阳能电池向高压侧电路供电.该电源控制采州单片机.可实现光伏器件的输出功率控制和锂电池的充放电智能化管理.实验表明,由太阳能电池构成的OCT高压侧电源工作可靠.可满足系统在连续阴雨气候条件下的正常工作.     

基于RS485通信锂电池充放电系统控制策略设计

本设计作为可远程控制锂电池充放电的系统,能够为恶劣环境下的电子设备提供电源。锂电池充放电控制系统的通信部分采用RS485通信,由PC端作为上位机发布锂电池充放电命令,STM32单片机作为下位机执行对锂电池的充放电控制命令。整个系统由充电电路、放电电路、电压及电流采样电路、充放电指示电路和蜂鸣器报警电路构成。控制系统通过获得的锂电池电压与电流信息,对数据进行可视化操作。当充电时电压达到4.2V时,结束充电进程,进行锂电池过冲保护;放电时电池电压小于2.8V时,应当结束放电过程,进行锂电池低压保护。通过实验表明,该设计能够防止电池过充、过放、短路、过流等问题,增强系统应用弹性,提高安全系数。     

基于太阳能技术的WSN节点多电源设计研究

对于WSN节点来说,电源模块是系统的重要组成部分.为了延长传感器节点寿命,提高工作效率,提出一种多电源供电系统,设置充电管理电路,低功耗DC-DC转换电路,电池保护电路,电源输入隔离电路以及储能电路.太阳电池板通过充电管理电路对锂电池充电,储能电路中的超级电容将多余太阳能储存起来并对系统进行充电,如此形成对WSN节点的多供电方式系统.通过实验证明,此设计系统中传感器节点抗干扰性能强,生存周期明显增加,非常适用于野外布置的无线传感器数据采集节点使用.     

低温锂电池智能充放电模块设计

详细阐明了低温锂电池智能充放电电路设计,并通过实验研究验证低温锂电池的容量和充放电特性。研究结果表明:基于BQ2057充电管理芯片和MIC29302稳压芯片设计的充放电电路实现了对锂电池的科学充放电,实际应用中充电、供电稳定可靠。     

室内照明用节能环保型LED电源的研究

提出了一个室内照明用节能环保型智能化LED电源的设计方法,解决LED电源设计中的智能控制、调光、电池电源充放电等问题。该系统包括功率驱动电路和数字控制电路两部分:搭建了LM3423芯片作为恒流控制核心LED恒流PWM调光升压驱动电路和Buck型CN3717芯片的铅酸电池充电控制电路。以12V铅酸电池作为供电电源,能驱动15个1W大功率白光LED,并且监测LED的状态;以STC12C2052AD单片机为核心,对电源系统进行数字控制,并实现了PID算法控制LED亮度。该系统能实现LED驱动的电压变换、恒流驱动、智能调光、上位机控制、状态监测等功能。通过市电和太阳能对铅酸电池进行充电,能实现充电电源的自动选择和充电状态的控制。测试结果表明,该系统能完成设计的各种功能要求,具有较高的效率和容错能力。     

高压输电线路巡检机器人能源在线补给装置的研制

为了彻底解决高压输电线路巡检机器人的能源供给问题,介绍了一种适用于高压架空输电线路自动巡检机器人的能源在线补给装置,该装置主要由自具电源和锂电池充电电路组成。其中自具电源将高压输电线周围的磁能转化为直流电能,它不仅可直接为机器人供电,而且还可以在电源控制器的控制下通过充电电路对备用锂电池在线充电,完全满足机器人长时间、长距离不间断巡检工作的要求,同时该装置还可广泛应用于其他高压输电导线上各类电气设备和野外带电作业移动设备,具有广阔的应用前景。     

馈线终端设备智能电源的设计与实现

馈线终端设备(FTU)对输电线路的供电情况进行实时监测和通信任务,在输电线路发生故障时,要求FTU仍能正常工作显得十分重要。针对这一需求,设计了一个由取电模块、充电模块、超级电容器组和稳压模块等组成的电源系统。取电模块完成从输电线中获取电压,充电模块完成对超级电容器的快速充电,超级电容器组用来储能,实现输电线路断电时FTU的供电,稳压模块将超级电容器的输出电压维持在FTU所需的稳压值,系统的智能控制由主控制芯片LPC2138来实现。通过测试,该电源系统的输出电压参数、输电线路断电后系统持续供电时间和质量都满足了要求,解决了FTU的可靠供电问题。     

基于微电网锂电池储能控制系统的设计

锂电池储能是微电网储能电站的重要组成部分,针对微电网锂电池管理系统的模块进行研究,对锂电池管理系统进行了硬件和软件的设计,搭建了系统硬件的总体框架,进行了供电电路、信号采集电路、充放电控制模块电路的设计,并介绍了锂电池管理系统的主程序设计流程。     

燃料电池笔记本移动电源适配器的研制

以风冷型氢燃料电池为主电源,配合锂电池辅助电源研制了复合供电型移动电源,该移动电源可为笔记本提供长时间的连续供电。由纯燃料电池提供30 W/19 V的额定输出,配合辅助锂电池整机可提供50 W的短时供电。系统由供氢系统、氢燃料电池、锂电池及其管理系统、双电源切换电路,系统控制器以及DC/DC变换电路组成。实际制作了样机并使用电子负载进行了测试,结果表明在50 W功率范围内均能稳定工作并能适应负载的瞬间突变。     

单体电池特性测试仪的设计与实现

设计了一种基于STM32F407IG控制器的单体电池特性测试仪,该系统由STM32F407IG控制器、充放电电路单元、彩屏LCD显示单元、电源单元、按键单元和USB转串口单元组成,并通过USB转串口单元与上位机相连。测试仪能对标称电压3.7 V的锂电池和标称电压3.2 V的磷酸铁锂电池进行充放电,显示充放电特性曲线并计算电池容量;能设定充电截止电压、充电电流、放电截止电压、放电电流、采样时间间隔等参数;能保存历史充放电数据并上传至上位机。测试结果表明所设计的测试仪具有良好精度,对研究单体电池特性有很大帮助。     

电动汽车流动供电站电源管理系统的设计

分析了目前电动汽车充电站发展的现状及存在的问题,提出了电动汽车流动供电站设计方案.该方案中的流动供电站直接从供电电网取电为电动汽车或油电双模汽车的驱动电机供电,并在电动汽车行驶过程中对蓄电池进行补充充电.电源管理系统是流动供电站设计的核心,包括用户识别、计量结算、充电管理、用户报警等信息的管理,是实现流动供电站的无人值守、自动供电的关键.阐述了电动汽车流动供电站的硬件和软件系统的设计.包括基于IC卡和单片机技术设计电源管理系统的数据采集、传输和处理等模块的电路,以及为实现该系统功能而开发的软件系统及主要程序.     

电力直流屏用智能充电电源的研制

为了实现电力直流屏的智能化控制,基于充电电源的智能化水平在系统中的重要性,充电电源采用模块化设计,本文提出的智能充电电源由电路拓扑为软开关全桥变换电路的充电电源模块和智能监控模块组成,并采用了智能电池管理方案。经试验验证由智能监控模块控制的充电电源具有效率高、体积小、使用简单、有利于延长蓄电池寿命等优点。     

一种双向反激DC/DC变换器的设计及应用

针对大容量锂电池的化成过程中能量不能回馈利用的现状,提出了一种新型的锂电池化成充放电系统,该系统以带有RCD箝位电路反激变换器的双向DC/DC为主电路拓扑结构,同时根据锂电池充放电模式的具体过程,对其给出了双闭环控制策略。完成了样机的设计和调试,实验结果验证了系统的稳定性和有效性。     

基于半导体温差发电的能源采集系统研究

为了解决无线传感器网络供电问题,减少对传统电池电源供电的依靠,设计了一种热量能源采集系统。该装置主要由热电采集模块和电源管理电路组成。搭建了热电采集平台和性能测试平台,通过对热电采集模块性能特性进行分析,设计了一个电源管理电路。电源管理电路主要由DC/DC转换模块、控制单元和存储单元组成。实验结果表明热电采集装置能够有效地采集环境中的热能,电源管理电路能够有效地存储采集的直流电能,且转换效率能够达到60%。     

面向直流操作电源系统的LiFePO4电池性能优化控制研究

磷酸铁锂电池电压变化范围较宽且充放电特性敏感,一般不宜简单应用于需要长期处于浮充状态的直流操作电源系统。为此,提出了一种磷酸铁锂电池在直流操作电源系统应用中的优化控制方案,根据磷酸铁锂电池工作状态,利用AC/DC充电电源优化控制电池的充放电电流大小,使电池在浮充状态下获得电池期望的充放电电流,以实现磷酸铁锂电池在直流操作电源系统中的安全高效经济应用。首先,基于直流操作电源系统指标要求与磷酸铁锂电池性能优化要求,确定其期望的充放电状态与充放电电流值;然后,根据磷酸铁锂电池期望的充放电电流值与内部等效状态,在允许的电压波动范围内调节直流操作电源系统中AC/DC变换器的输出电压,迫使磷酸铁锂电池的实际充放电电流趋于期望的充放电电流,从而优化磷酸铁锂电池的性能。最后通过理论分析与实例分析说明了方案的可行性。     

一种新型的可充电式高压感应取电装置

高压输电线路上需安装用于监测的辅助装置来提高输变电的状态监测能力,其电源提供不易。针对目前太阳能电池与感应取电电源的不足,设计了一种新型的可充电式高压感应取电装置,装置由取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路组成。给出了装置的工作原理与各模块的电路图,并对装置在实验室进行实验验证,得到了装置性能测试数据,实验表明该装置正确有效,可提供安全稳定不间断的电能。     

一种应用于输电线路监控系统的太阳能供电系统

针对装设在输电线路杆塔上的监控系统独立供电困难的问题,结合环保、节能、长时间持续供电的原则,设计了以锂电池为储能设备的太阳能供电系统。通过设计管理控制电路,解决锂电池的充放电,同时对锂电池进行保护。以工程应用为背景进行了实例计算。     

感应取能供电在输变电线路监测中应用研究

由于输变电线路高压侧检测设备电源无法由低压侧直接提供,因此研究、设计一种在高压侧获取检测设备所需电源的供电装置十分必要。本供电装置以电磁感应取能原理为基础,将单片机引入到电源控制回路中,保证供电装置在输变电线路母线电流不断变化中仍提供稳定电源。该感应取能供电装置的取能部分、电流保护部分和锂电池充放电部分均由单片机进行控制,使其具备稳定、长期供电性能。试验及现场测试数据证明该取能供电装置满足实际需求。