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超级电容充放电状态监测及管理控制
资料介绍
超级电容具有特殊的充放电性能，作为新型储能器件，拥有十分广泛的应用前景。违背其工作特性的充放电，不仅影响工作性能，而且还会威胁到运行寿命与安全。因此，对超级电容进行实时状态监测并对其充放电进行过程控制，是超级电容应用的基本要求和必备条件，为提高超级电容的运行的安全性、经济性和高效性提供了保障。论文对超级电容的充放电特性进行了研究，设计了一套超级电容状态监测与控制系统。
本文首先对超级电容的原理和建模进行了研究，提出了超级电容的由简单到复杂的等效模型，进而对超级电容的充放电特性进行了分析，通过仿真实验和实际测量得到了超级电容的充放电特性曲线。
通过以上分析，结合超级电容的实际应用问题，设计了一套能够对超级电容充放电过程中各种参数进行实时监测、并进行相应控制的系统实验样机。该系统包括下位机数据采集和上位机监测与控制软件两部分。下位机部分采用单片机作为主控芯片对采样ADC和充放电模块以及串口通信模块进行控制，上位机软件部分采用LabVIEW平台编写。系统运行过程中下位机不断采集超级电容模组各运行状态参数并上传至上位机;上位机监测这些数据，根据提出的管理策略结合操作者输入的操作命令对下位机发出各模块的控制指令，并在数据超限时进行报警。
在系统样机研发完成后，进行了试验验证。首先是超级电容运行数据的采集与上传功能的测试，其次是上位机管理策略的调试与校准，最后进行了充放电模块的测量准确度与操作可靠性测试。测试结果表明，系统样机实现的功能达到了预期目标。
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