基于Cortex-M3的直流电子负载设计

现在大部分电子产品的核心是高效节能稳定的电源。直流电子负载是可准确的测试其他设备参数的仪器,本设计是基于Cortex-M3的恒流直流电子负载。由MOSFET实现恒流,手动设置电流并液晶显示,自动测量电源的负载调整率。经测试输入的电压、电流,电压分辨力可以达到1m V,精度0.02%+0.02%FS,电流分辨力1m A,精度0.1%+0.1%FS。且具有过压保护及断电数据自动保存,高温自动控制风扇进行散热功能。     

自制电子负载仪

电子负载仪是电源制作,电池性能测试必不可少的一种仪器;顾名思义电子负载仪是由电子器件组成模拟负载用来检测各类电源带负荷特性和化学电源输出性能的仪器。在恒电流测试时加以同步计时,就可精确测出电池容量值。《自制电子负载仪》设计了一款用LM324运放为主控器件的电子负载仪,整个仪器由电子开关、斜波发生、电流检测放大、比较调节、PWM驱动单元组成。该仪器可对12V~48V电源和电池进行放电性能测试,最大电流20A,操作非常方便。     

一种高精度恒流源直流电子负载研究

直流电子负载是一种替代传统耗散型电阻的可调电子电路装置,在直流电源性能测试和蓄电池放电测试中具有较为广泛的用途.基于Boost升压拓扑设计实现了一种直流电子负载,通过PWM数字控制技术完成了对输入端口的恒流控制.研制了一台小功率实验样机,验证了恒流控制功能,测试结果表明该方案相对于传统方案精度高、稳态误差小、功率可扩展性强.     

电子负载仪的设计

以增强AVR RISC结构的ATmega16控制器为核心,设计并制作了直流电子负载仪。系统通过斜波发生器产生的锯齿波和电流采样信号与控制信号的误差信号作比较产生约20 kHz的PWM波控制MOSFET管工作,然后经过误差放大器的PI调节构成闭环负反馈控制环路,实现恒流。恒阻和恒压模式通过软件实时调节流过MOS管电路的电流实现。实测数据显示,系统恒流模式下精度在1%以内,恒阻与恒功率模式下精度在3%以内。     

AGV车用锂离子电池组均衡系统设计

针对AGV车用电池运行环境恶劣,容易导致电池不一致的问题,提出了一种单端反激式变换器和DC/DC恒流恒压均衡充电方案,详细介绍了均衡电路的设计和均衡策略的实现。实验结果表明,该均衡电路可实现最大10 A的恒流恒压充电,均衡电路能量转换效率达到85%以上。可在最大充电电流300 A和放电电流150 A条件下较快的实现电池组不一致的调节,满足AGV车用动力电池组频繁大电流充放电的均衡需要。     

一种新颖的自动恒流放电系统的研制

介绍了采用IGBT功率器件、PWM控制和康铜电阻合金为放电电阻的放电系统,其放电电流在4～20A的大范围内连续可调,且有较高的恒流精度,实现了对大容量蓄电池负荷能力和容量的核对性检测.结果表明,此系统的研制改变了以往蓄电池监测设备精度低、可靠性不高的状况.关     

基于OPA549的多路电流恒流源设计

给出一种多路宽量程恒流源设计方案,相关设计电路既可实现对低压负载的多路电流恒流放电,又能精确控制放电模式;同时设计方案所采用的全数字化控制方式,不仅实现了多路电流电路的恒流控制,而且对每路恒流源的开通与关断,能根据需要进行智能管理,技术指标上电流控制范围可达0～8A,控制精度可达1％以内,工作温度范围可达-40～125...     

基于MSP430的简易直流电子负载

本系统以MSP430f149为控制核心,设计恒流方式的电子负载。包括控制电路(MCU),采样电路,显示电路等,放大电路,比较电路;能够测量电源的电流值,电压值。电流值,电压值能在直观实时的在液晶上显示。界面友好,便于操作。     

蓄电池组在线监测维护系统研究与设计

研究评设计实现了一种在线式蓄电池组监测、维护和大功率恒流放电智能负载控制系统。该系统以单片机为核心控制蓄电池组的恒流放电;刚时,存放电过程中测量电池电压、放电电流、系统温度并记录数据。系统采用了PWM控制技术,电流控制精度高,放电电流稳定,避免了用正温度系数负载稳定性和可控性差的缺点。     

大电流热保护器的多参数自动测量系统

本文介绍的大电流热保护器参数自动测量系统.其控制系统以PLC为核心,配备触摸屏、微型打印机等.系统采用恒流电子负载提供稳定的大电流(100A),利用霍尔元件检测电流的有无,精确记录热保护器断开或闭合的时间;同时可测试其绝缘电阻是否合格,对于热保护器动作时产生抖动(振颤)的情况亦可进行检测.该系统具备多参数的测试功能,测试精度高.操作简便,并提供数据统计、打印和产品分选等功能,提高了工作效率.     

蓄电池大功率恒流放电系统设计

为了解决采用固定电阻、电阻箱等传统负载对蓄电池进行恒流放电时的精度低、人为干扰因素大等问题,设计了以C8051F020单片机作为控制器、采用模糊PID控制方法、以功率MOSFET管作为放电负载的一种新型蓄电池恒流放电系统,能通过工控机的人机界面进行人机对话,并且能对放电过程进行实时监控、记录和分析。系统采用多个放电支路并联的设计思想,大大提高了蓄电池恒流放电功率,并且通过模糊PID控制,使系统放电的控制精度更高。     

蓄电池恒流放电容量监测仪的电路设计

蓄电池恒流放电容量监测仪以单片机为核心,以PTC热敏电阻为放电负载;采用PWM技术控制电流恒定,实时监测放电电池的电流电压;采用大电流恒流放电方法,对蓄电池进行活化处理延长寿命。由ATmega128单片机、电源、存储器及时间芯片组成基础电路,由触摸屏、LCD显示模块、数据采集电路、PWM信号驱动电路组成显控驱动电路,监测仪则由二者共同构成。介绍了硬件构成与电路设计的思路。     

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.     

基于STM32的锂电池充放电系统的研究与设计

锂电池是当前便携式手持电子设备可循环充放电电池的首选,但是锂电池在使用过程中可能存在过冲、过放、过流充电以及充电时间过长后产生高温的问题,从而影响电池使用寿命,甚至出现安全事故,为解决以上问题,提高锂电池使用效率,本文基于STM32平台设计了一款锂电池充放电管理系统,通过软硬件的设计和实验测试,该系统实现了对锂电池充放电路径管理、对充放电的参数及电池的状态实现了实时准确监测,输出电压稳定,极大提高了电池的使用效率,该成果已在企业项目中得到了应用。     

基于指数趋近律的车载复合储能系统全局滑模控制

针对电动汽车存在电池使用寿命和续航里程不足的问题,引入超级电容、电池和DC/DC变换器构成车载复合储能系统.基于五阶状态空间电路平均模型,提出一种基于指数趋近律的全局滑模(E-GSM)控制策略,并基于Lyapunov方法进行控制策略的稳定性分析.该策略包括一个全局滑模电流控制器(用于精确跟踪电池和超级电容电流参考值)和一个PI控制器(用于稳定母线电压);同时,提出一种改进的基于规则的能量管理策略,用于生成电池电流参考值.仿真结果表明, E-GSM控制策略能够精准跟踪负载功率变化,在中国典型城市工况及新欧洲行驶工况下,电池SOC终值分别提高10%和7%,且避免了电池大电流放电,验证了E-GSM控制策略的有效性.     

飞轮电池在离网型风力发电系统中的应用

针对目前风力发电系统中储能装置(蓄电池)寿命短、充放电效率低的问题,提出采用飞轮电池作为储能装置的方案,分析了飞轮电池的d-q模型及其充放电控制策略。在飞轮电池充电控制过程中,采用基于转子磁场定向的矢量控制策略;在放电控制过程中,采用以直流母线电压为控制对象的控制策略。仿真结果表明,采用飞轮电池作为离网型风力发电系统的能量缓冲装置,能够有效稳定离网型风力发电系统的直流母线电压,提高其电能质量和稳定性。     

热电池参数测试与控制系统

本文介绍了能实现电控、激活、放电、采样、处理、显示、存储自动化的热电池参数测控系统。该测控系统具有通用化、集成化和柔性化的特点,能完成10多种热电池的性能测试,并能实现测试系统的负载模拟,为实现测试自动化提供了一种可行的方案。     

煤矿救灾机器人动力电源研究

针对机器人电源系统的需求,分析并比较了磷酸铁锂电池、超级电容以及磷酸铁锂电池并联超级电容的混合电源的性能,认为磷酸铁锂电池较适合作为煤矿救灾机器人的动力电源;研究了磷酸铁锂电池的小电流放电特性,建立了相应的放电模型,并据此对24V,40A.h的电池进行理论计算,得出结论:放电电流在30A以下时,电池自身消耗的能量可以控制在12%以下,降低输出电流可以降低电池自身的能量消耗,增加输出的能量。     

State-of-charge estimation for lead–acid batteries via embeddings and observers

In this paper, an approach is proposed to estimate the open-circuit voltage of a battery – and consequently the battery State-of-Charge during normal operation of electric vehicles – by only measuring the charge/discharge current and the voltage on the load. The result is achieved, without any knowledge of the characteristic values of the battery model, by combining a system embedding with a high-gain observer design strategy. Interestingly, the method is based on genuinely nonlinear estimation strategies, hence it does not suffer the typical drawbacks of linear approaches, including the requirement for persistence of excitation of the charge/discharge current.