电动车LLC谐振充电电源系统

研制了一种电动车LLC谐振充电电源系统.该系统以STM32为控制核心,采用数字化脉冲频率调制(PFM)控制,选取满足电动车铅酸蓄电池充电电源要求的LLC谐振主电路拓扑和4阶段+正负脉冲充电方案.试验结果表明:该电源系统能够全程实现LLC谐振主电路的软开关状态,LLC谐振主电路始终工作于原边MOSFET功率开关管零电压开通和副边整流二极管零电流关断软开关状态,提高了电源转换效率;结合电池充电曲线并使用4阶段+正负脉冲充电方式,可以减少过充电及析气极化现象,保护电池,提高充电速度.     

带温度补偿电路的铅酸蓄电池充电器

许多电器和电子设备常用可多次充电的蓄电池作为电源,其中以镍镉电池为理想,但价格昂贵,且充电电流必须恒定。而与镍镉电池相比,容量相同,铅酸蓄电池要经济得多。 为保证铅酸蓄电池完全充电,一般应采用“浮充”充电方式。图1为铅酸蓄电池充电器的     

太阳能光伏发电系统控制器的设计

本设计以STC12系列单片机为控制核心,对太阳能电池板的输出电压进行变换控制,并控制充电的方式,在基于对铅酸蓄电池损耗最小的情况下以最快的速度对铅酸蓄电池充电。从而高效的利用太阳能电池板的输出功率和铅酸蓄电池容量,减少设备的投资。     

基于模糊控制的铅酸蓄电池快速充电系统研究

介绍了一种铅酸蓄电池快速充电器系统的设计过程。控制电路上以PIC16F877A单片机为控制中枢,控制算法上采用的是模糊控制技术。通过项目开发过程中的实验表明基于模糊控制的铅酸蓄电池快速充电系统效果良好。     

铅酸蓄电池充电与保护集成电路的设计

针对蓄电池充电和保护电路的分离及占用较大的面积等问题,采用CSMC公司0.6 μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计集蓄电池充电和保护功能于一身的集成电路.它既可以实现对免维护铅酸蓄电池的浮充充电及过充、过放、过流保护,也可以解决分立元件构成的电路占用面积大的问题.采用Cadence中的Spectre对电路进行模拟仿真,结果表明,当温度在-10～90 ℃范围内,基准电压随温度的变化呈抛物线的形状,电路的温度得到很好的补偿.     

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.     

铅酸蓄电池快速充电器的基础理论研究尚需加强

电动车在中国乃至世界有越来越推广的趋势。由于铅酸蓄电池相对于其他电池而言具有低廉的价格、更高的可靠性和安全性,因而它是目前国内电动车使用的主要充电电池,但其充电时间长成为电动车发展的瓶颈。虽然铅酸蓄电池快速充电装置的设计都是基于马斯三定律,但在此定律中许多参数都是未知的,因而使用起来难度较大；另外,也为了更好地规范快速充电器产品市场、保护消费者利益,因此使得加强铅酸蓄电池快速充电基础理论的研究显得特别的重要。     

基于UC3909的太阳能充电方案

随着全球化石燃料能源的大量减少,开发和应用新能源已成为解决全球能源问题的重要举措之一。该文给出了一种利用太阳能电池板,以充电管理芯片UC3909为核心的蓄电池充电方案。按照铅酸蓄电池的储能方法,该设计可以实现对蓄电池进行涓流、恒流、恒压、浮充四阶段充电,在充电过程中还可以对充电电压和充电电流进行实时监控,能够实现对蓄电池可靠精确地充电,提高蓄电池的使用寿命。     

矿用铅酸蓄电池高频智能快充充电器控制系统研究

针对矿用铅酸蓄电池充电器,研究了一款高频智能快充充电器的控制系统,由多环节功率变换单元组成,能量双向流动。在分析其工作原理的基础上,基于DSP给出了系统的硬件电路、软件实现方案及电路结构,采用移相PWM控制算法,实现了变电流智能快速充电放电方法。实验表明了该充电器控制系统设计的可行性和正确性,可自动匹配最佳充电放电曲线,实现了快速充电放电,性能指标优越,可以在行业内推广应用。     

一种光伏独立发电控制系统

采用爬山法实现了光伏系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和铅酸蓄电池充电控制,并用单极性SPWM调制方法对逆变器进行控制.实验结果表明,本系统更充分地利用了光伏阵列的输出功率,缩短了过充阶段时间,提高了充电效率,克服了大多数光伏系统中蓄电池欠充的缺陷,延长了铅酸蓄电池的使用寿命.所采用的单极性调制相比于双极性调制,在输出同样幅值基波电压时,最小谐波频率为载波频率的2倍,且谐波幅值较低,从而使输出端滤波器的设计更加容易.     

大功率铅酸动力电池带负脉冲充电系统设计

根据铅酸动力电池本身特性,分析了在充电过程中带负脉冲放电能够提高电池对于充电电流的接受率;设计了大功率铅酸动力电池带负脉冲放电的脉冲变电流快速充电系统,给出了系统的硬件框图,以及主电路图。使用该系统对48V100Ah电动车辆用铅酸动力电池进行充电实验,得到了系统主电路效率曲线、带负脉冲充电电流曲线以及充电容量曲线。由实验证实,该系统所采用的带负脉冲放电的脉冲变电流充电方法使得充入电池同样容量的充电时间缩短,且该充电系统在高频下满载效率为92.7%,功率在1 600 W时达到系统最高效率点93.2%,经连续运行无任何问题。     

铅酸蓄电池小电流工作的充电制度研究

根据铅酸蓄电池小电流放电工作状态的特点，提出在充电前，用大电流放电，然后再进入充电状态的小电流放电蓄电池的充电制度。实验结果表明，该种充电制，可改善极板活性物的结构，缩短充电时间，是一种可提高蓄电池容量，缩短充电时间，延长极板寿命的蓄电池充电制度。     

XL2576本安型不间断电源的设计与实现

设计了一种矿用直流不间断电源,解决了矿用供电电网停电导致通信及监控设备无法正常工作的现状.该系统采用降压型DC-DC转换器XL2576、三端可调稳压管LM317T及LM339实现对不间断电源的管理.在交流供电正常时,由交流供电系统供电;当交流电发生故障时,由镍氢蓄电池提供电源,满足了矿用不间断电源的要求.测试结果表明:所设计的电源负载效应及源效应均小于5%,纹波电压小于1%,满足本安型电气设备的要求.     

基于神经网络的铅酸蓄电池剩余容量预测

为有效地对电动车电池剩余容量进行预测,在分析了铅酸蓄电池充放电过程的反应机理的基础上,应用改进算法的BP神经网络,建立了铅酸蓄电池的神经网络模型,用于预测铅酸蓄电池放电过程中某一状态下的剩余容量。结果表明,通过该网络模型可以方便快速地得到电池剩余容量及荷电状态的预测值,所得结果满足要求,为电池管理系统提供了一种新的预测方法。     

压电发电充电器的设计

为了收集环境振动机械能,设计一种是压电发电充电器,该系统主要由压电陶瓷发电设备、电能采集电路、升压电路、电池充电电路和电池电量测试部分等构成,实现了对微弱电量的收集、锂电池和镉镍电池的充电和电池电量多通道的检测,具有很好的应用前景。     

电动汽车用电池管理系统的研究

在大量动力电池充放电动态响应试验研究的基础上,研制了电动汽车动力电池在线监测系统.系统以MC9S12DP256B微控制器为核心,实时监测电池电压、电流和温度等信息;利用电池的电压模型、安时平衡模型,模糊控制模型估算荷电状态;通过CAN和多能源管理系统进行通信;将电池的状态信息保存于EEPROM中.试验结果表明:该管理系统对车用管式铅酸电池荷电状态的预测具有较高的精度.     

低速电动汽车混合能源存储系统效率分析

利用超级电容的高功率密度特性和磷酸铁锂电池的高能量密度特性,设计了低速电动车主动并联混合储能系统方案.采用实验方法分析磷酸铁锂电池的效率,并通过理论公式分析了双向直流功率变换器的效率.探讨了将超级电容和磷酸铁锂电池结合使用,结果发现,采用双向直流变换器的混合能量存储系统能提高效率.通过实验验证,双向直流变换器的实际效率为90.5%,接近理论公式计算得到的效率91.6%.     

Design Optimization of Charger Based on PSPICE Simulation

The design of a high-frequency switching mode charger (HFSMC) was optimized using a PSPICE simulation of the charging system including a valve regulated lead-acid (VRLA) battery pack and the HFSMC.A high-frequency battery charging circuit model was developed to describe the battery dynamics when charging with DC current having high-frequency ripples. An IGBT circuit model, a high-frequency pulsed transformer coupling model and a silicon fast recovery diode model were also developed. Simulations were compared to laboratory measurements to verify the battery and system models. Simulation of the working states of an Fe-based nanocrystalline magnetic core used in the transformer shows that the transformer design can be optimized by adjusting the core gap and by employing an RC network. Further simulations show that the components in the output unit of the charger main circuit can also be optimized. Simulations also show that the battery dynamics Including the inductance should be considered for design optimization of the HFSMC.     

电动车电池箱更换设备运动控制技术研究

在电动汽车智能充换电系统中,电池更换设备主要用于实现电池箱在电动汽车与充电架之间的快速更换.为了进一步提高电池更换设备操作的自动化程度及其工作效率,根据系统所确定的电池箱位置信息及运动指令,对电池箱更换过程运动轨迹进行合理规划,从而实现对更换设备的运动控制.