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基于内阻法的UPS系统中的蓄电池电量估测设计

时间:2015-01-14  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

图20为电池于混合负载放电测试下的电池端电压曲线、放电电流与电量估测曲线变化曲线图,负载先以10A的固定电流对电池进行放电,之后再用4A对电池进行放电,最后用9A对电池进行放电,总放电时间为2,410秒,放电结束后的电量估测值为-2.6%。


图19 电池电压、电流与电量估测(混合负载)

实验4 LabVIEW图形化介面与功能

图21为LabVIEW监控系统的前置面板,具有即时数位值显示、过保护警示灯与资料撷取储存与残量侦测功能等功能。


图21 图形化介面监控系统的前置面板

图22为参数实际量测图,由图中观察得知其电池的端电压变化与端电流的变化状况,并提供功率电感给使用者得知现在电池处于充电或放电的状态显示灯,与具有显示电池端电压是否异常的灯号。在画面下方显示即时的电压与电流平均数据与平均功率。


图22 图形化介面监控系统-实际量测图

若是当电池端电压发生异常如端电压小于10.5V会产生一警示信号给使用者表示目前的问题如图23,表示现在发生的问题状态,同时产生一组数位I/O讯号给控制器,控制器接收到这组讯号后,便会命令转换器的所有开关截止,以保护铅酸电池。残余电量显示方面,当电池电压有所变化时,画面右方的残余容量显示器则会相对应显示现在残余电量,告知使用者现在电池的剩余容量。


图23 图形化介面监控系统-警告说明

在资料储存方面,资料可以储存为Excel、Txt或Word等类型的档案,程式开始时在一体成型电感器内部将会产生一文件档将资料储存,而本文储存档案的类型为Excel档,储存格式如图24所示。最后使用者欲停止程式时,只需按下左上方的STOP键,便可停止LabVIEW监控系统的操作。


图24 图形化介面的资料储存画面

结语

本文研制一以DSP为核心的具有改善传统充电器性能的快速充电电路,并具有电量估测性能的充电器系统。在充电器方面具有以下特点:1.充电初期以较大的电流对电池充电,以缩短电池的充电时间;2.充电后期改以多阶段定电流对电池充电,使充电中的电池不致于发生过充的情形而损坏。

内阻估测法特点为:1.本系统只需有电压与电流的变化电感单位即能测得电池内阻,进而得知电池的容量变化,不需先得知电池是否已充满的问题;2.文中说明了在放电电流大小不同的状况下其变化斜率的特性,与放电初期瞬间或是放电结束瞬间来侦测电池内阻值会有一较佳的表现,为此方法的优点;3.内阻估测法要求的精准度问题略微偏高,要在无干扰环境之下才能有较佳的表现,且在产品实现上需有极高的技术要求,若把其他种类的残量侦测法结合内阻侦测法相信可得一较为准确的残量侦测系统。

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