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大型风力发电机组变桨后备电源管理系统设计
资料介绍
为保证系统安全性与可靠性，在风电变桨控制系统中一般采用后备电源变桨控制系统进行紧急收桨。当前的风电变桨控制系统中，密封阀控式铅酸蓄电池，以其较高的经济适用性和免维护性应用最为广泛。然而在铅酸蓄电池的串联使用过程中，由于单体电池的电化学特性不同会导致影响电池组寿命的情况发生。
本文首先从铅酸蓄电池的工作原理及特性出发，分析了影响蓄电池使用效率及寿命的因素。在比较了各种充电方法的基础上，提出了电池组先串充，再进行脉冲均衡充、放电的充电方式。将24节单体电池分成6组充电单元，由选择电路有次序的选择各充电电池单元进行串联充电;当达到设定电压时，根据检测模块反馈的单体电池电压值对各单体电池再进行脉冲式充电。采用的脉冲充电可以消除电池组在充电过程中所产生的极化，有利于缩短充电时间，延长动力电池组的使用寿命。充电过程中，电压值小的蓄电池具有优先充电顺序。
以Cygnal公司的C8051F040单片机为控制核心，进行了电池管理系统设计。其中系统功能模块部分包括电源电路、均衡充电电路、信号采集电路、驱动显示电路、电池选择电路等。采集电路部分包括电池电压、电流、温度信号的采集。设计了主充电程序及均衡充电子程序功能实现的软件，基于系统特点，对CAN网络通讯协议进行了定义。
最后，将设计好的软硬件系统对串联电池组进行充电试验。结果表明，设计的电池管理系统实现了电池组充电较好的均衡性和实效性，电压信息采集及时准确。
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