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智能型蓄电池组充放电监控系统的设计
资料介绍
在当今世界能源日益短缺、新能源技术迅速发展的大趋势下,如何高效的利用能源、转化能源已成为各国科研工作者研究的热门课题。现在大存储容量的蓄电池组能源系统已经广泛应用到许多行业,如新能源电动汽车、UPS、发电厂及变电站直流系统等;为了让蓄电池组合理的运行,需要对蓄电池组的充电系统建立一套合理高效的方法,并能实时监测单体蓄电池的各种运行参数,包括充放电压、充放电流及单体电池的温度变化,从而准确找出有问题的电池,及时更换,避免影响蓄电池组中其它单体蓄电池,可以延长蓄电池组的使用寿命,并能提高应用系统的可靠性。本文以常用的铅酸蓄电池为范例,搭建了小型的蓄电池管理系统,验证了该系统的可行性。
本文设计了蓄电池组充放电系统的总体结构,包括下位机各节点子系统,CAN总线通信模块及上位机在线监控系统。节点子系统以嵌入式PIC16F877单片机为核心,现实了数据采集、充电过程控制和通信等功能;设计开发了CAN总线通信系统进行节点与上位机的通信;采用VB语言设计开发了上位机监控程序,能对各点参数进行显示的同时分析各节点参数,同时对各节点发出相应的控制指令。
在系统硬件搭建完成后,根据蓄电池的内部特性,建立了蓄电池充电过程的数学模型,提出了对充电过程的两种模糊PID控制算法,将其测试结果与传统的PID控制算法相互对比,其仿真结果证实了所提模糊PID控制算法的有效性,故本系统采用混合型模糊PID控制算法进行控制。
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