数据记录器的双电池充放电管理系统设计

针对弹载数据采集记录器的双锂电池充放电管理的要求,提出了一种双锂电池充放电管理模块设计。弹上电源不但能为数据采集记录器供电,而且能同时实现对双块锂电池充电的管理;弹上电源消失之后,该充放电管理模块又能管理双锂电池为系统供电。双锂电池的充电主要由两片电源管理芯片BQ24160完成,而为系统供电电路则由ORing电路来完成。经过实验证明,该双电池充放电管理模块能够完成弹体侵彻过程中数据采集记录器的供电电源由弹上电源向锂电池的转变。     

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。     

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。     

GEO卫星锂离子蓄电池组充电控制方式的研究

卫星电源系统多采用锂离子蓄电池作为储能装置,结合锂电池的特性研究了锂电池充电控制方式,对传统GEO卫星用锂离子电池的充电控制方式和基于下一代电源控制器的新型充电控制方式进行了对比分析。通过波形表明,传统锂电池充电控制方式,在继承氢镍电池充电控制器的基础上,依照锂离子蓄电池的特性对充电控制方法进行了改进,可满足锂离子蓄电池组的充电要求;新型的锂电池充电控制方式可有效对锂离子电池进行自主恒流恒压充电,有助于延长电池使用寿命,且易于实现对电池的保护,更适合GEO卫星锂离子蓄电池组的充电需求。     

基于单片机控制的锂电池充电和保护系统

通过对锂电池保护和充电技术的分析比较,设计一种基于单片机控制的锂电池保护和充电系统,即用单片机来实现锂电池串联组的过电压、欠电压、过流和短路保护;在锂电池充电时,用同一单片机来实现均衡充电,简化充电电源,提高整个系统的性价比。     

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.     

电动汽车充电电源并联均流技术

电动汽车充电电源目前主要是采用多个充电电源并联供电方式实现大功率输出。这里以电流控制模式的充电电源模块为研究对象,研究了电流控制模式的充电电源自动实现多模块并联均流的原理,并在LTC3722-1集成控制器仿真建模基础上实现了电流内环控制电压外环,指出了电动汽车充电电源采用电流控制模式实现多模块并联均流的优点及其可行性。     

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。     

高压输电线路上监测装置电源的研究与设计

针对高压输电线路上电力设备供电难及太阳能电池成本高、体积大、安装位置受限、功率不稳定等缺陷,设计了高压输电线路上监测装置用电源。该电源由感应取电电源、光伏电源和电源选择控制模块构成,对该装置的整体结构进行了分析,并给出了关键模块的设计及切换实现方法。实验结果表明,该电源装置可实现感应取电电源和光伏电源的切换,为监测装置提供安全稳定不间断的电能。     

交直流一体电动汽车充电站模拟试验平台设计

基于对现有电动汽车充电站拓扑结构以及慢充、快充、电池快速更换三种电能补给方式的分析,本文设计了一种交流与直流母线供电系统共存,兼顾三种电能补给方式的电动汽车充换电站试验平台,包括谐波治理、直流母线供电、交流母线供电、锂离子蓄电池等部分。平台可以对交、直流供电系统的电能利用效率进行比较,并且能够作为一个储能系统展开相关研究。     

基于ARM的均衡充电控制系统

全电战车要求在作战中具有反应迅速、高灵活性的特点.基于全电战车要求提出了对全电战车进行电池更换的快速配电方案.充电锂电池均衡充电模块化的设计使快速换电成为可能.反激式变换器均衡充电适合模块化设计,因此提出了基于ARM对反激式变换器均衡充电的控制.并且采用了外部充电电源进行均衡充电的策略,这种均衡策略利于模块化设计,符合快速换电的需求.在均衡充电过程中,通过采集充电电流和电池电压,利用安时法计算出电池的荷电状态(SOC),来调节驱动脉冲波形PWM的占空比,从而实现变速均衡充电.研究表明该方法可以更好的实现对锂电池的均衡充电和保护控制.     

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。     

磷酸铁锂电池性能与应用研究

磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。介绍磷酸铁锂电池的结构特点和充放电原理,对磷酸铁锂电池储能系统的构成和系统能量转换原理进行讨论,就磷酸铁锂电池在电动汽车电池、电网削峰填谷、风力发电、光伏发电等可再生能源的安全并网,分布式电站,UPS电源等领域的应用进行研究。     

数字式智能充电电源的设计与实现

为了对不同类型、不同电压和不同容量的电池进行充电,设计了一种通用的智能充电电源.讨论了锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池的充电曲线和充电方法;介绍了以XC164单片机为控制核心,实现对多种电池进行充电;给出了具体的硬件电路和软件流程.实验结果表明,该系统能对电池的充电过程进行有效控制,其充电快速、高效、可靠,不会损坏电池或缩短电池寿命,可实现充电过程的智能化控制.     

自激推挽式无线电能传输系统研究

基于对推挽式自激振荡电路原理的详细分析,通过研究发射线圈电压电流的特性,建立了系统的电路等效模型,并采用理论计算和仿真分析验证了系统的性能。同时将自激推挽式无线电能传输系统应用于传感器节点的锂电池变距离无线充电中。最后搭建两线圈系统验证了自激推挽式无线电能传输系统具有频率自适应的能力;在一定范围内变耦合系数时能够输出稳定的功率并保持稳定的效率。当线圈间轴向距离在1-4cm变化时,自激推挽式无线充电系统可为锂电池提供500mA的稳定充电电流。     

单体电压不一致性对锂电池储能系统容量衰减的影响

电池的不一致性是指同一规格、同一型号的电池在电压、内阻、容量等方面的参数差别。其中,电压不一致性的表现相对直观,也容易被测量。在MW级电池储能电站中,需要通过串并联成组来满足储能系统的电压等级和容量需求,电池单体数量高达几万节,而单体电池不一致性的存在,将不可避免地影响储能系统整体性能。针对200 kW/200(kW·h)锂电池储能系统和250 kW/1(MW·h)锂电池储能系统在不同时间阶段进行容量标定实验,经过长期运行后,分析单体电池电压不一致性对电池系统容量衰减的影响。结果显示:经过2年的运行,250 kW/1(MW·h)锂电池储能系统充电性能衰减了4.24%,放电性能衰减了2.6%,单体电压不一致性变化不大,而200 kW/200(k W·h)锂电池储能系统充电性能衰减了25.976%,放电性能衰减了27.120%,说明具备充放电均衡控制策略的锂电池储能系统能够很好地改善单体电压不一致性变化;250 kW/1(MW·h)储能系统已累计运行相当于100%DoD(depth of diacharge)充电27.11次,相当于100%DoD放电23次,充放电次数是造成该储能系统容量衰减的主要原因。     

电动汽车动力锂电池LCL型无线充电技术

为了满足电动汽车动力锂电池的充电需求,文中提出基于MERS(Magnetic Energy Recovery Switch,磁能再生开关)的LCL谐振型无线电能传输系统。该系统仅通过改变副边MERS的导通角,即可实现三种工作模式:恒流输出模式、恒压输出模式和最大功率输出模式。文中提出了系统模型,分析了LCL谐振型ICPT系统满足恒压、恒流、最大功率输出三种工作状态的条件;研究并建立了MERS的数学模型;搭建了Simulink仿真模型,仿真结果表明,本系统仅通过控制副边MERS的导通角α一个参数,可以实现电动汽车动力锂电池“先恒流后恒压”的充电需求,也可以实现当系统互感系数变化时系统维持在最佳工作点,而无需改变其他系统网络参数。该方案对改进电动汽车无线充电系统有一定的参考价值。     

便携式太阳能多功能电源设计及测试

针对户外休闲、野外工作者有时需要应急电源的情况,设计了利用太阳能电池进行充电的多功能电源。将太阳电池组件的能量通过充电控制电路为内置的蓄电池充电储存电能。介绍了电路工作原理,通过调试实现了DC5V、12V、4.15V、AC 220V电压输出。具有蓄电池充电欠压和过压显示及自动断开、5号电池限流/限压充电及充满显示和自动断开、锂电池4.15V快速可调的限压充电等功能。通过逆变实现的AC 220V输出,可为5 W以内电器提供交流电源。USB 5V、DC 12V最大输出电流1A,可根据不同的接口为手机、MP3等小功率电子产品充电或供电。     

锂电池储能并网变换器的设计与实现

并网变换器为锂电池储能系统实现并网的核心部件,为实现锂电池储能系统与电网的双向功率交换,提出了锂电池储能并网变换器设计方案。该系统以赛米控智能集成功率模块作为主要功率器件,通过电感–电容–电感(LCL)滤波器接入电网,控制系统采用开放的分层控制架构。利用该设计方案研制了样机,样机试验结果验证了该设计方案的可行性,样机能够完成锂电池储能系统的不同充电模式,相关参数可以满足并网要求。