直流微网混合储能系统优化控制策略

和单一储能相比,蓄电池/超级电容混合储能系统可以满足微网多样化的要求.在独立直流微网系统中,根据优先使用功率密度较高的超级电容、减少蓄电池频繁大电流充放电的原则,提出了一种混合储能系统优化控制策略.加入延迟环节延迟蓄电池出力,由超级电容迅速平抑系统功率波动;根据超级电容实时荷电状态和充放电状态,采用模糊控制器调整延迟时间,在保证超级电容安全运行的前提下实现其充分利用;蓄电池作为持续供能设备,采用基于其端电压的多滞环电流控制方法,对蓄电池充放电过程进行优化,减少高频充放电电流切换造成的损伤.仿真实验结果验证了控制策略的有效性.     

新型射频电容式物位测量仪

为了测量具有不同导电性物料的高度、提高物位测量仪的抗干扰能力和测量精度,设计了一种单电极、两线制射频电容式物位测量仪.该测量仪基于电容充放电原理,以射频信号为激励,通过电容式传感器测量物位高度;采用差分补偿电容技术,有效地消除了寄生电容的影响;采用光耦隔离测量回路和控制回路,提高了电路的抗干扰能力.实测数据表明,所设计的电容式物位测量仪具有抗干扰能力强、稳定性好的特点.应用前景广泛.     

基于555定时器的数字化测湿方法的研究

本文介绍了采用电容式相对湿度传感器HS1101作为555定时器的充放电电容进行湿度测量的方案,并详细介绍了其硬件电路和软件设计的过程,且给出了由555定时器的输出频率计算环境湿度的方法.该方案简单可行,具有一定的参考价值.     

一种新型波高测量系统的设计

波高测量是海洋工程模型试验中的一项重要内容,为了能够准确、稳定地实时测量实验水池中的波浪,采用了一种新型的波高测量系统设计方法:首先利用液位高度与波高传感器电容量的线性关系将波高测量问题转化为电容量测量问题;其次利用波高传感器的电容量与其充放电时间的关系将波高传感器的电容量测量问题转化为充放电时间的检测问题;然后运用单片机片内模拟比较器和定时器的输入捕获功能将电容充放电时间转化为计数值;接下来将计数值通过USB接口送到上位机进行数据处理及波形显示;最后进行实验测试,实验结果表明所采用的波高测量方法是有效的,且具有线性度好、灵敏度高、精度高的优点。     

加速度计充放电式差分电容测量电路噪声模型

为了估计差分电容测量电路中的噪声影响,并针对高精度加速度计的应用需求,分析了充放电式测量电路的噪声源的影响,建立了电路的噪声模型,得出了电路的等效加速度噪声公式。通过实际测量现有电路,得出开环状态下测量时间差与加速度差的关系,并推导出电路的加速度噪声量级。计算结果表明:在给定电路参数下,充放电法的噪声约为10~(-6)gn量级,比较器噪声对电路噪声性能影响较大,差分电容的共模寄生电容和比较器阈值也会影响电路噪声性能。     

太阳能路灯系统的仿真研究

研究太阳能路灯系统,针对太阳能路灯安全性和寿命问题,传统铅酸蓄电池不能很好解决光伏最大功率跟踪控制与蓄电池的合理充放电之间的矛盾,导致太阳能路灯系统提前损坏,寿命缩短.为了有效延长太阳能路灯系统寿命,提出一种基于超级电容的光伏系统设计方法.将超级电容连接在光伏系统的前端,在光照不足的情况下,采取超级电容为蓄电池的充电控制策略,从而减少光照变化对充电条件的影响,可保证光伏电池获得最大功率跟踪的,蓄电池的合理充放电要求得到满足.在Matlab上仿真建模,进行了仿真,实验结果表明,提出的方法解决了传统方法的不足,有效的延长了太阳能路灯系统寿命,提高了使用效率.     

基于遗传算法和偏最小二乘法的电容式油气两相流空隙率测量新方法

电容传感器提供的电容测量信息反映了两相流空隙率的分布,采用12电极阵列式电容传感器提供的电容值的线性组合(即空隙率测量模型)来实现空隙率的测量.遗传算法和偏最小二乘方法用来确定空隙率测量模型.首先应用遗传算法获得对空隙率测量有贡献的最佳电容组合,再用偏最小二乘方法确定各有贡献电容对空隙率测量贡献的大小.实验结果表明,提出的空隙率测量新方法是有效的,测量精度和测量速度满足工业应用要求.     

电容型开方器的原理与设计

利用电容充放电特性设计了一种电容型开方器,并应用CMOS电路进行了电路实现.该开方器输入为(1～10)mA电流信号,输出为(0～5)V电压信号,精度为2.5%.     

提高NTC热敏电阻器测量响应速度的方法

为了满足温度测量场合对响应速度的要求,利用电阻电容(RC)一阶系统的阶跃响应特性,设计了一种测量时间与阻值成正比的高精度测量电路,提出了一种快速充放电的方法,消除测量方法的无效等待时间.基于该思想,利用STM32单片机I/O开漏与推挽方式的输出控制,完成自由与快速充放电过程,利用负温度系数(NTC)热敏电阻,实现了高精度温度的测量.稳定性测试实验表明:测量系统在恒温为25℃时,连续测试10h,NTC热敏电阻的阻值相对波动0.006％,具有较高的稳定性.温度响应实验表明:测量系统符合典型的一阶阶跃响应特点,响应时间较常规的RC温度测量电路明显变短,响应速度得到了提高.基本满足一般测温场合对响应速度的要求.     

一种微力测量系统的实现方法与实验验证

介绍了一种微力测量系统的设计和制造方法.运用Maxwell对静电复现装置进行仿真分析,得出不同因素的影响大小并作为设计依据.对刀口进行了校核,验证了装置的理论可行性.基于电容数字转换器AD7747设计并制造出电容测量系统,在标定后进行了电容梯度测量实验.实验结果表明所设计的系统达到了设计预期.     

不平衡充电改进多电平逆变桥均衡分压的理论探讨

为降低成本,追求较高性能价格比,目前逆变桥拓扑结构的研究热点之一是采用多电平、多级拓扑组合控制技术。通过增加功率开关数目,实现复杂的空间矢量控制功能,用较多数目的低功率或低电压额定的开关器件组合提升逆变桥的总体功率变换水平。但这一技术发展也带来不少新问题,主要是如何实现多电平逆变桥直流母线电压的电容均衡分配,从而达到众多功率器件之间的应力平衡控制。本文结合原有的不平衡放电校正技术,提出了新的不平衡充电校正方法,理论分析表明该方法可以较好地解决多电平逆变桥均衡分压问题。     

交通信号灯故障检测系统设计与实现

针对现有信号灯故障检测装置功能不足且结构复杂的问题,设计了一种基于单片机和GPRS网络的交通信号灯故障检测系统.该系统采用巡回检测和电容充放电的方法采集信号机输出端的电压和电流信息,对信息进行逻辑运算以分析信号灯和信号机的故障,并建立了电容充电时间数学模型,分析充电时间与信号机输出端负载功率的关系,避免使用A/D功率采集电路,简化了电路结构.本系统已作为样机应用于山东省龙口市,应用结果表明系统能有效检测信号机和信号灯的常见故障.     

基于二线制温度／水位传感器的太阳能热水器

给出了基于二线制的太阳能热水器的硬件电路结构和控制方法。该系统以M A86L508单片机为核心,采用二线制方式将温度／水位传感器与CPU之间互连,通过对电容的一次充放电循环就可以实现对温度和水位的一轮采集,简化了系统结构、提高了温度／水位检测效率、降低了成本。     

串联锂电池组无损均衡管理方案设计与实现

针对串联锂电池组充放电过程中的多电池均衡问题,设计一种实现锂电池组能量无损均衡智能快速充放电的新方案。论述充放电管理方法的总体思路,介绍无损均衡电路及电压、电流、温度的采样,给出充放电控制电路及MOSFET驱动电路等模块的设计。实验结果表明,该方案能够更快速有效地实现串联锂电池组的充放电能量无损均衡。     

充电电池批量充放电管理装置的研制开发

可充电电池在存储过程中,除了保证正常的温度和湿度条件外,还必须对其进行定期充放电保养,以防止可充电电池容量损失,寿命降低,甚至漏液.为此,提出了一种能够对批量可充电电池进行充放电管理的专用装置设计方案,对其硬件构成和软件设计思想进行了详尽的论述.实际使用情况表明,该装置可以较好地满足企业对可充电电池进行定期充放电管理的需要.     

车联网多传感器自供能系统储能稳压电路设计

本文针对轮胎内传感器的无线供电问题,重点设计了接收端模块中储能稳压电路。基于电磁共振发射原理,接收端接收到电信号经整流稳压后,为超级电容储能单元充电,此时超级电容停止放电;当无线电能接收中断时,则改由超级电容存储电能向后续电路输入。实验结果表明:当充电电流最大不超过1A时,由0.4V充到额定电压2.7V,并稳压在5V左右,使后续电路能正常工作,满足本系统对充电时间以及储能稳压输出的需求。     

一种风光互补发电控制器的设计与实现

针对风光互补发电系统中由于风力发电机和光伏电池间歇性供电造成的供电质量低下问题,提出了一种以PIC16F877芯片为核心的充放电控制方案,并给出了硬件电路和软件设计。研究表明该控制方法不仅能很好的实现蓄电池的三阶段充电,还能延长蓄电池寿命。     

VRLA蓄电池在线监测系统的设计

文章提出了一种VRLA蓄电池在线监测系统的设计方案,介绍了该系统的硬件及软件设计。该系统可以实时监测VRLA蓄电池的电压、电流、温度等参数,从而可了解VRLA蓄电池的充放电状态,估算剩余电量,避免VRLA蓄电池因过充、过放而影响寿命;能够通过上位机软件定期对VRLA蓄电池组放电,解决了长期浮充电造成VRLA蓄电池过早失效的问题。     

Analysis of electromagnetic interference of a capacitive RF MEMS switch during switching

Based on the dynamic model of the membrane bridge for a capacitive RF MEMS switch, the switching process may be divided into four stages: the charging of the switch capacitor, pull-down of the bridge, discharging of the switch capacitor, and the release of the bridge. A model for the electromagnetic field produced in each stage is developed by using Maxwell equations. In the charging stage and the discharging stage, the value of the magnetic field produced is invariable (6, 20.7 A/m) and the electric field increases or decreases linearly. But in the pull-down stage the electromagnetic field produced is a pulse field (maximum value is 6.05 A/m). In the release stage, the magnitude of the electromagnetic field is too small to be considered. The electromagnetic field will induce noise on the RF signal in the CPW during switching. Finally, the electromagnetic field model is verified by numerical simulations. The electromagnetic field model and analysis presented here are valuable to optimize the design in order to minimize the electromagnetic interference.     

集散式蓄电池充放电智能控制系统

介绍了集散式蓄电池充放电智能控制系统的设计和原理。