基于STM32的电动小车动态无线充电系统

本设计以STM32单片机为主控,超级电容为储能核心控件,采用无线充电技术,将电感线圈的耦合能量传递给超级电容,利用超级电容储存的电能作为电源驱动小车。并且通过改进机械结构,实现了小车的红外循迹功能。系统共包括:低功耗的STM32主控模块、超级电容组储能模块、无线充电模块、定时充电模块、自启动模块、自动升压电源模块和电机驱动模块。该电动小车实现了动态无线充电及定时自启动完成轨道循迹的功能。     

智能无线充电循迹小车设计

为实现移动小车精准、高效的运行,该文提出了一种基于STM32的智能小车系统。系统采用无线充电的方式为小车电源进行充电,利用红外传感技术实现循迹运行,同时以STMF103C8T6作为系统的核心,结合内部的ADC模数转换器、I2C总线,外部使用OLED显示技术,共同为小车提供了一个具有强大功能的硬件平台。同时运用了无线充电技术,省去了传统的电源供给方式,并且具有自动充电、自动运行的智能控制功能,提升小车的运行效率。后续经过深入开发,具有较好的应用前景。     

独立光伏系统中超级电容充电控制策略研究

针对应用在独立光伏系统中的超级电容模组,提出采用Buck变换器对其进行充电,在充电过程中,进行过压保护,未达到额定电压时采用扰动观察法对光伏阵列进行最大功率点跟踪（MPPT）控制,仿真结果表明了充电过程中能跟踪光伏阵列的最大功率点,且具有过压保护功能。     

基于无线充电系统的自动追踪智能小车

根据第十六届全国大学生智能汽车竞赛节能信标组竞赛命题,红外信标追踪小车经过信标灯时须接收预埋在信标灯罩下发射线圈的电能,并储存于超级法拉电容组中,以供小车控制与驱动系统的连续工作。经过无线充电以及各类算法研究,以英飞凌TC264作为控制核心,采用较高效率电源转换芯片,使用恒功率无线充电接收发射线圈电能,实现小车自动电能采集与节能控制,满足连续信标追踪,取得良好的效果。     

高精度超级电容器充电电源的研制

本文介绍了一种高精度超级电容器充电电源装置的研制过程,以微控制器STC89C51为核心通过控制芯片及外围电路,来输出高准确度直流电流实现对超级电容器的精确充电和充电特性测试,该装置可依照充电状态的不同,适时调整充电电流大小,避免过充电造成超级电容器损害。仪器智能化程度高、技术指标国内最优,对于超级电容器的基础性研究具有很高的研究价值和现实意义。     

大功率超级电容智能充电机的设计

针对大功率超级电容充电特点和要求,利用高频开关电源技术,设计了一种三相交流输入的大功率智能充电机。采用全桥变换器作为主电路的主要拓扑结构,由IGBT专用驱动芯片驱动,利用软开关技术控制前后桥臂,同时设计欠压、过流、过热、短路、过压、缺相等保护电路和CAN通信接口,具有充电系统故障自诊断功能,充电过程与电池状态参数的存储、上传显示、历史数据查询等功能,实现智能充电和自动化管理;实验测试了充电机不同工作模式下的充电稳定精度和不同输出功率下的充电效率,结果表明充电机工作稳定可靠,充电效率高,满足超级电容对充电设备的要求。     

基于超级电容的电梯能量再生系统

针对电梯采用制动电阻消耗回馈能量造成的极大浪费,介绍基于超级电容的电梯能量再生系统及其控制逻辑的设计。     

电动自行车超级电容适配系统

电动自行车是一种在非机动车道行驶的车辆,既保留着自行车的轻便,又融人了机动车方便省力的新型代步车。它无污染,无噪音,既安全（最大设计时速不超过20km）,又省钱（每百公里耗电约1度）。因此深受消费者喜爱。 电池是电动自行车的动力源。目前,市场上电动自行车的电池主要为铅酸电池,有36V／12Ah、24V／12Ah等几种。如较常用的36V／12Ah电池、一次充电续驶里程可达50—60km,寿命在一年以上。     

超级电容在直流电源系统中的应用

超级电容直流电源系统是一种新型电源,具有容量大、结构简单、便于携带、支持大电流充放电、循环寿命长、低温特性好、智能化以及环保无污染等优点,可以有效的解决铅酸电池带来的环境污染以及需长期维护等问题,可以广泛地生产普及,因此在新能源、交通运输、工业等领域有着重大的生产实践意义和广阔的应用前景.     

基于iCAN协议分布式超级电容监测系统

介绍了iCAN现场总线协议的特点,对基于iCAN分布式超级电容监测系统的硬件平台和软件流程作了说明。     

基于快速模型预测控制的超级电容城轨充电

超级电容作为一种新能源设备已经应用到了城轨列车中。常规时储能式城轨超级电容仅需在停站的30 s内充满电就能保证列车到下一站的正常运行。而这也要求充电设备提供快速上升无尖峰的大功率充电电流。考虑到充电需求及超级电容模型复杂性,将该充电问题构建为一个模型预测控制问题,通过一种改进的内点法对所构建的目标函数进行求解。相较于传统的内点法,仅选用一个经过试验验证的固定障碍参数进行求解。同时引入一种暖启动机制,将每一时刻的最终解作为下一时刻的初始解。两种机制的引入大大简化了目标函数的求解过程,实现了模型预测控制在大功率快速充电控制中的高效应用,控制效果达到预期。仿真及试验验证了所设计算法的有效性。     

电动汽车无线充电系统拓扑与控制策略研究

研究了新型电动汽车无线充电系统拓扑与控制策略。采用双闭环控制的AC/DC和双闭环控制的DC/DC结构,去除了传统控制系统中的无线信号反馈模块,并加入了功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)和软开关技术。在MATLAB/Simulink环境下对充电控制系统进行了仿真,搭建了AC/DC、磁耦合和DC/DC变换电路,对蓄电池充电过程进行了仿真实验,并设计了充电系统PCB,最终搭建硬件平台验证了该方案的可行性和稳定性。     

矿用电机车无线充电系统松耦合变压器研究

针对传统矿用电机车充电方式存在耗时长、电缆漏电等问题,提出了以松耦合变压器为核心的矿用电机车无线充电系统;利用有限元软件ANSYS Maxwell分析了原副边铁芯配合偏差对松耦合变压器效率的影响,并通过实验进行了验证。仿真和实验结果表明:气隙越小,变压器效率越高;横向、纵向位移偏差分别在50,40mm以内时,对变压器效率影响较小。     

基于超级电容的电动车制动能量回收技术研究

介绍了一种新的基于超级电容的电动车制动能量回收技术和装置,装置由机械式能量转换装置、超级电容蓄能装置和升压监控电路3部分构成。升压监控电路采用PWM斩波升压原理实现了电能从超级电容缓冲器到蓄电池的回馈。对电动车制动能量回收系统进行了理论分析、建模和仿真,介绍了电动车制动能量回收系统的路面实验。实验表明运用该技术,能量回收率可达9%,城市路况下一次续行里程平均可提高24.6%。     

一种智能无线充电系统设计

针对目前市场上存在的大部分无线充电系统充电效率低、充电电量可控性差等问题,文章设计了一种全新的智能无线充电系统。该系统在电池模块中嵌入电量采集模块、低功耗主控芯片和2.4G通信模块,充电模块中嵌入同样的主控和通信模块。充电模块可通过2.4G无线通信接收电池的实时电压和充电电流等信息,根据内置的智能算法,通过振幅调制载波功率限制,实现自适应动态输出。实验表明,在有效距离内,该系统具有较高的充电效率,具体充电情况可根据电池实时电量信息进行智能控制,有效地预防了电池过充和过放等问题。该智能无线充电系统具有低功耗、转换效率高、能够对充放电智能管理等特点,可广泛应用于智能家居、智能医疗、智能穿戴等领域,具有良好的社会价值和经济价值。     

基于ARM的电动汽车车载智能充电系统的研制

电动汽车以其高效率、低排放、多能源的特点有效地抑制了能源紧张和环境污染问题,但高效可靠的充电系统和车载能源问题成为其发展的主要瓶颈。对此,以ARM处理器为整个充电系统的控制核心,并结合嵌入式操作系统研制了一种车载智能充电系统。构建了嵌入式系统软硬件平台,详细阐述了车载智能充电系统的设计过程。理论和实验分析表明,该充电系统减少了电动汽车充电时间,性能优良、可靠性高。     

基于正交磁芯可调电抗的无线电能传输谐振补偿方式

设计的无线充电动态谐振补偿装置,基于磁芯正交磁化的原理,通过对装置输入不同的控制电流,改变装置的电感量,使得耦合谐振式无线电能传输系统始终保持谐振状态,稳定系统的电能传输效率。通过实验分析,本装置可以有效克服主次线圈相对位置和变化负载对系统的影响,降低控制成本,提高无线充电系统实用性。     

矿用电机车车载充电系统研究

针对现有矿用铅酸蓄电池电机车充电系统存在电能质量差、续航能力小、蓄电池使用寿命短、蓄电池充电装置与电机车驱动系统分离等问题,设计了一种新型一体化车载充电系统。该系统由前级PWM整流电路和后级Buck电路串联组成,充电时将电动机绕组重构为PWM整流电路的升压电感,组成一体化车载充放电电路;采用超级电容代替蓄电池作为储能元件,可实现车载快速充放电功能。仿真结果表明,与传统充电系统相比,该系统充电时间短、效率高,可实现功率因数校正、抑制纹波、高效快速充放电等功能。     

基于优先级的谐振式无线充电研究

无线充电研究中,多个电子设备同时进行充电场景已经受到广泛关注。然而电子设备的设备类型、功率要求和充电时间不同,设备的充电需求则不同,同时充电就会影响到无线充电的充电效率。考虑谐振式无线充电多设备场景,提出一种基于多参数的无线充电优先级算法,以实现更优的充电系统效率。该算法涉及的参数包括:电池容量、实时残余电量、实时充电距离、负载,以及用户对充电优先的主观系数(时间优先或功率优先)等。这些参数较为全面的涵盖了无线充电过程。仿真结果表明,相比于无优先级无线充电,提出的方法可以使得充电效率提高20%左右。     

Operation mode control of a hybrid power system based on fuel cell/battery/ultracapacitor for an electric tramway

This paper focuses on describing a control strategy for a real tramway, in Zaragoza (Spain), whose current propulsion system is to be replaced by a hybrid system based on fuel cell (FC) as primary energy source and batteries and ultracapacitors (UCs) as secondary energy sources. Due to its slow dynamic response, the FC needs other energy sources support during the starts and accelerations, which are used as energy storage devices in order to harness the regenerative energy generated during brakings and decelerations. The proposed energy management system is based on an operation mode control, which generates the FC reference power, and cascade controls, which define the battery and UC reference powers in order to achieve a proper control of the DC bus voltage and states of charge (SOC) of battery and UC. The simulations, performed by using the real drive cycle of the tramway, show that the proposed hybrid system and energy management system are suitable for its application in this tramway.