基于树莓派的房车电池管理系统研制

为解决目前房车使用中存在的电池、 用电器的管理问题, 设计了一种以 Raspberry Pi 3B+为主控制器的房车电源管理系统, 该系统包括车载蓄电池监测模块和用电器监测模块。 电池监测模块利用电池专用监测芯片DS2438, 对电池组温度、 电压等车载蓄电池信息进行检测并统一管理, 完成单体蓄电池状态显示和故障报警提示; 用电器监测模块利用 RN8209 芯片检测房车用电器的电功率并及时通过主控制器对电器进行智能化管理。通过测试表明, 系统能准确测定电池和用电器的相关信息, 具有一定的实用性。 同时针对传统的充放电状态(SOC: State Of Charge)预测困难的问题, 提出了一种修正安时积分法,充分考虑了电池在实际使用中存在容量差的问题, 经 Matlab 仿真结果表明该方法有较高的估算精度, 可用于 SOC 估算策略。     

CANopen协议下的蓄电池组状态监测模块设计

蓄电池组作为直流电源,在电力、交通运输、通讯等领域应用广泛,因此对蓄电池的状态进行监测有着重要的实际意义.设计了采用CANopen协议的蓄电池状态监测模块,实现了对蓄电池组中每块蓄电池的电压、电流、温度和剩余电量等参数进行测量的硬件电路,并介绍了采用CANopen协议的程序流程,有效解决了串联蓄电池组中单体电压的测量问题,提高了蓄电池组的供电可靠性.同时CANopen协议使得该模块可以方便地加入到分布式CAN控制网络中,在电动汽车控制系统和变电站监控系统中有着广泛的应用前景.     

基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池的发展有助于缓解能源短缺,降低环境和空气污染问题。针对目前锂离子动力电池的发展,提出了一种基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计方案。系统按模块可以分为电压采集和均衡模块,MCU及外围模块,温度采集模块,电流采集模块,通信模块。该锂离子电池管理系统的设计方案具体分析了各个模块的设计功能,单体电池间的均衡原理,实现了对锂离子电池的电压、电流等信息的实时监测,系统测试结果表明整个电池可以高效可靠的运行。     

蓄电池组电容量的在线分析系统

根据铅酸蓄电池组的充放电特性,采用工作电流放电法测量蓄电池组的蓄电能力。设计了铅酸蓄电池组蓄电容量的计算机在线监测系统。该系统在测量过程中可以对电池放电时的剩余电量给出线性的指示。蓄电池组放电时对电池组单节电压进行巡检,发现性能开始下降的电池,排除电池失效的隐患。在浮充状态下在线测量电池的内阻,在非放电的条件下发现电池性能的变化。通过计算机对铅酸蓄电池组的各参数的在线监测,实现了铅酸蓄电池组监测和预警的自动化。     

一种便携式自动售卖药箱控制系统的设计与仿真

设计了一款实时监测电池电量和药品数量的便携式自动售卖药箱控制系统。该系统主要由蓄电池、压力传感器、信号采集与传输、主控单元、cat1等模块组成,主控单元通过采集压力传感器的输出电压和电池电压来判断药箱的电池剩余电量和剩余药量,并通过cat1模块将结果发送给经营者。并采用LabVIEW与Multisim联合技术对该系统进行仿真,仿真结果表明该系统能够有效地完成对电池电量和药品数量的实时监测,同时具备上货和系统异常关闭的功能,可有效应用于便携式自动售卖系统中。     

飞控蓄电池盒检测系统设计

蓄电池作为航空电力系统交流停电时的直流后备电源,担负着在故障状态下为各种直流操作机构提供不间断供电电源的重任,国内外屡有因蓄电池故障导致电网崩溃的事件发生。提出一种基于工控机和固态继电器的蓄电池组在线监测系统的设计方案,并进行了系统的硬件和软件设计,可以实现实时在线监测蓄电池的充放电状态,以便及时了解蓄电池组的电压和电流等参数,为解决目前定期检修计划不足等问题提供了有效途径。     

燃料电池汽车动力蓄电池管理系统硬件在环仿真应用

介绍了燃料电池汽车硬件在环仿真系统的设计,动力镍氢蓄电池组及其管理系统的仿真模型.并基于车辆不同的驾驶工况进行了硬件在环的系统仿真,结果表明蓄电池模型能合理地反映燃料电池汽车运行过程中蓄电池的能量变化状态,该动力蓄电池硬件在环系统是蓄电池控制器及动力总成控制器开发不可缺少的平台.     

基于DSP的VRLA蓄电池在线监测系统设计

分析了VRLA蓄电池的工作原理及其在应用中存在的问题,针对消防电源蓄电池管理,提出了基于DSP新型的集电池充、放电于一体的拓扑结构,发展了蓄电池的在线监测系统。该系统具有自动充电,自动供电,在线单节电池电压、电池容量检测功能,实现了电池的自动充、放电功能与电池管理系统容为一体,从而构建了新型的、全方位的、具有远程监控功能的蓄电池在线监测系统。     

无线小型录井仪太阳能供电技术的研究与应用

给出了"太阳能电池板、蓄电池、充电控制器和电压变换与监测" 的太阳能供电系统的设计结构.详细计算了系统中各个组成模块的技术参数,并以此选取了单晶硅太阳能电池板、免维护铅酸电池和智能充电控制器,设计了电压变换和电压监测电路.现场试验和应用表明,设计的12V/20Wp太阳能供电系统满足胜利油田(东营地区)连续3个阴雨天条件下无线小型录井仪的连续供电要求,工作稳定.     

锂离子电池管理系统研究

在分析锂离子电池性能和工作原理的基础上,对车用动力锂离子电池管理系统进行了设计。系统的功能模块主要包括电池保护模块、电池监测模块、SOC模块和均衡充放电模块。最后利用CAN总线对其进行通讯设计。     

直流恒功率充电机系统设计

针对近年来国家电网对直流充电机提出的新要求——含有恒功率充电功能,设计了一款直流恒功率充电机.在完成MATLAB仿真分析的基础上,设计系统的软、硬件,包括三相不控整流电路、DC-DC硬件模块、辅助电源和DC-DC控制器.系统实现了AC-DC的转换、DC-DC的降压转换、电池的恒功率充电.实验结果表明:该系统能最大限度地使用充电机容量,效果明显优于恒流-恒压充电机.     

高精度锂离子电池组电压采集及SOC预测

为了进一步提高锂离子电池组单体电池电压采集精度和荷电状态(SOC)预测精度,设计了优化型串联母线电压采集系统和改进型灰色非等间隔灰色模型SOC预测。电压采集系统通过光耦电路把电池动态加载到母线上,利用74HC595移位控制寄存器实现单体电池电压采集,再经过信号转换、隔离电路处理后由STM32F103ZET6 AD模块处理;SOC预测通过MATLAB建立模型,模型中的参数辨识采用粒子群优化算法。仿真和实验表明,本文设计电压采集系统硬件电路和软件操作更为简化,采集精度更高,易于拓展,SOC预测方法准确性高,有很强的工程适用价值。     

船用蓄电池智能检测仪的设计

为了提高船用蓄电池参数的测量速度和精度,保障测量人员的身体健康,设计了基于单片机的蓄电池智能检测仪.系统采用凌阳SPCE061A单片机作为数据处理核心,包括蓄电池温度、电压和电流采集及处理模块,键盘、显示以及语音报警模块.介绍了船用蓄电池的测量原理,系统的设计原理以及软、硬件设计.实现了船用蓄电池参数的快速测量和显示,电池电量不足时的语音报警功能.     

纯电动汽车电池管理系统的设计及应用

针对目前唯一可以产业化的纯电动汽车使用的主要能源动力电池,设计开发了电池管理系统。系统以单片机为核心,采用分布式网络控制系统结构,可以实时检测动力电池的各种运行参数:电池SOC、总电压、总电流、单体模块电压、电池包内特征温度;可以根据电池状态进行故障诊断和报警,同时具有热管理功能等;系统参数通过PC进行标定,通过CAN总线与整车其他系统进行通信实现信息共享。系统已经在BK 6121EV纯电动公交客车上安装。实验室和实车试验结果表明:系统电池电压测量精度为1%满足要求,系统各个功能运行稳定、可靠。     

基于模糊理论的主动配电网资源集群控制系统设计

现有系统进行主动配电网资源集群控制时,受脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)波频率的影响而无法进行有效调压,存在主动配电网响应偏差较大的问题,因此设计基于模糊理论的主动配电网资源集群控制系统.系统硬件配置包括集群管理模块、调压模块,集群管理模块由集群管理主站、集群管控装置、高级应用子系统以及数据采集与监视控制(su-pervisory control and data acquisition,SCADA)系统构成,调压模块由调压装置构成.在硬件设计的基础上,通过集群划分实现配电网分区、主导节点选择以及集群资源划分,并通过多目标优化方法对电网资源进行多目标优化,根据优化结果通过主动配电网资源集群控制策略实现主动配电网资源集群控制.实验结果证明,在输出功率为3 000～6000 W范围内,所设计系统的响应偏差较小,且运行效率较高,实现了性能提升.     

基于S7-200PLC热电偶模块的监控系统开发

介绍了由S7～200PLC热电偶模块构成的温度监控系统,详细讨论了EM231热电偶模块的工作原理、外部接口方法,并对PLC和PC机的软硬件设计技术进行了分析,给出了部分程序。     

基于开关电源的智能电瓶车充电系统研究

为解决现今市面上使用的电瓶车充电系统的充电电压与电瓶车型号不匹配而对电瓶车电容产生损害的问题,提出一种新型电瓶车充电系统。该充电系统使用NCP1654 作为核心控制芯片,采用开关直流升压电路( Boost: Boost Converter or Step-up Converter) 拓扑作为主电路,利用新型碳化硅半导体器件作为主开关器件,完成了电瓶车充电系统中交流转直流部分的设计制作。供电侧的交流电压从180 ～ 260 V 变化时,设备均可正常运行。此智能电瓶车充电系统输出两路直流电压42 V 和27 V,最大输出电流均为2 A,负载调整率为0． 1,输出噪声纹波电压峰-峰值小于1． 5 V。充电设备中有可靠的保护电路,可以防止启动时尖峰电压和浪涌电流对电路的冲击。考虑到电瓶车充电系统的用户体验感,选择触摸屏作为操作界面。此外,利用STM32 开发板检测输出电压电流,控制充电系统输出电压幅值。经测试,该电瓶车充电系统各项指标都达到了设计要求,可投入使用。     

质子交换膜燃料电池启动策略

为了缩短质子交换膜燃料电池启动过程中氢气/空气界面存在的时间并限制电堆启动电压,通过实验研究直接启动、启动前氢气吹扫时间以及启动辅助负载对质子交换膜燃料电池性能影响的差异性,在此基础上提出一种电堆启动时氢气吹扫阳极和启动辅助负载相结合的燃料系统启动控制策略。实验验证了该启动控制策略不仅能限制燃料电池启动时的高电压以及缩短燃料电池启动过程中电堆阳极侧氢气/空气界面的存在时间,还有利于提高单电池的电压均衡性,是一种有效的质子交换膜燃料电池启动控制策略。     

智能LiMn_2O_4材料电特性测试仪的充放电模块设计

为了研究材料的电特性,设计了一种智能LiMn_2O_4材料电特性测试仪.主要介绍了硬件核心单元充放电模块的设计, 根据锂离子电池的特点采用二阶段法充电.系统采用继电器对电路的充放电状态进行切换,采用多路开关4053对电池通道进行切换,其两组开关在恒流充电与恒压充电电路中接入不同的位置,从而实现了采用恒流转恒压的充电方式.