專利名稱：一種模擬蓄電池供電的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬蓄電池供電的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的電源，所涉及的電源適合于電動(dòng)汽車試驗(yàn)臺(tái)用模擬蓄電池供電特性的大功率直流可調(diào)電源。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車具有高效率、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用和普及已成為汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行電動(dòng)汽車的研究主要通過(guò)室外道路實(shí)車試驗(yàn)(包括道路試驗(yàn)和試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn))、實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)三種方式。其中臺(tái)架試驗(yàn)是電動(dòng)汽車研究開(kāi)發(fā)的必要階段，臺(tái)架試驗(yàn)將使汽車的研制周期縮短至原來(lái)的1/4，而試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)僅為室外道路實(shí)車試驗(yàn)1/3左右。電動(dòng)汽車臺(tái)架試驗(yàn)所使用的供電電源大致有兩種蓄電池和大功率直流電源。蓄電池容量有限，試驗(yàn)結(jié)束后蓄電池需要進(jìn)行充電，其勢(shì)必影響試驗(yàn)的連續(xù)性和長(zhǎng)期性；其次，蓄電池經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)使用后，其電池容量、內(nèi)阻等性能參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，勢(shì)必影響到試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性；此外，蓄電池經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后將失效，最終成為廢品，導(dǎo)致二次污染。采用大功率直流供電電源，具有穩(wěn)壓、恒流、過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)等功能，能克服蓄電池供電的各種缺點(diǎn)，但其不能在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)中模擬蓄電池供電特性，因此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在道路工況下存在的問(wèn)題只能在路試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)。為提高電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常具有制動(dòng)能量回收功能，采用大功率直流供電電源供電無(wú)法吸收該制動(dòng)能量。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述蓄電池和大功率直流電源的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可模擬蓄電池供電特性的方法，為了該任務(wù)，本發(fā)明采取以下的技術(shù)解決方案一種模擬蓄電池供電的方法，其特征在于，該方法按下列步驟實(shí)現(xiàn)步驟一，在放電電流為I，蓄電池整個(gè)放電時(shí)間長(zhǎng)度T1內(nèi)，間隔t時(shí)長(zhǎng)采集待模擬蓄電池的端電壓Vt;步驟二，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理獲取待模擬蓄電池在不同放電電流下的歸一化電壓曲線庫(kù)
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權(quán)利要求
1. 一種模擬蓄電池供電的方法，其特征在于，該方法按下列步驟實(shí)現(xiàn)步驟一，在放電電流為I，蓄電池整個(gè)放電時(shí)間長(zhǎng)度T1內(nèi)，間隔t時(shí)長(zhǎng)采集待模擬蓄電池的端電壓Vt;步驟二，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理獲取待模擬蓄電池在不同放電電流下的歸一化電壓曲線庫(kù)
2. 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的電源，其特征在于，該電源包括晶閘管智能模塊、濾波電路、調(diào)控電路、交流電壓傳感器、直流電壓傳感器、交流電流傳感器和直流電流傳感器；所述濾波電路包括依次并聯(lián)的八個(gè)組合單元、電阻R2和電阻R3 ；每個(gè)組合單元包括兩個(gè)串聯(lián)的基單元，每個(gè)基單元包括電容Cl、電容c2和電阻R1，所述電容Cl、電容c2和電阻Rl并聯(lián)所述電阻R2與八個(gè)組合單元并聯(lián)，所述電阻R3與電阻R2并聯(lián)，所述電阻R3的兩端分別與晶閘管智能模塊的輸出端連接；所述濾波電路中的bl接腳和1^2接腳為電源的輸出端；所述調(diào)控電路包括單片機(jī)U、信號(hào)調(diào)理電路和四個(gè)傳感器信號(hào)處理電路；所述信號(hào)調(diào)理電路為運(yùn)算放大器Ll的輸出端和反相輸入端均與電阻R4的一端連接，運(yùn)算放大器Ll的VCC+管腳接+15v，運(yùn)算放大器Ll的VCC-管腳接_15v，所述電阻R4的另一端同時(shí)連接有電阻R5和電容C3，電阻R5的另一端同時(shí)連接有電容C4、電阻R6、帶有極性的電容C5和電阻R7，其中電容C5的正極與電阻R5連接，所述電容C3、電容C4、電阻R6和電容C5的負(fù)極均接地，所述電阻R7的另一端與運(yùn)算放大器L2的同相輸入端連接，所述運(yùn)算放大器L2的VCC+管腳接+15v，運(yùn)算放大器L2的VCC-管腳接_15v，所述運(yùn)算放大器L2的反相輸入端同時(shí)與可變電阻R8的滑動(dòng)接線柱和電阻R9連接，且可變電阻R8的一端與電阻R9連接，所述電阻R9的另一端接地，所述可變電阻R8的另一端與運(yùn)算放大器L2的輸出端連接，運(yùn)算放大器L2的輸出端同時(shí)與三極管T的基極連接，所述三極管T的集電極接+15v，所述三極管T的發(fā)射極連接有電阻R10，電阻RlO的另一端接地，且該電阻RlO上并聯(lián)有電容C6 ；所述運(yùn)算放大器Ll的同相輸入端為信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，所述三極管T的發(fā)射極為信號(hào)調(diào)理電路的輸出端；所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端與單片機(jī)U的PWM輸出口中的PWl接口相連；所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與晶閘管智能模塊連接；所述四個(gè)傳感器信號(hào)處理電路分別為第一傳感器信號(hào)處理電路、第二傳感器信號(hào)處理電路、第三傳感器信號(hào)處理電路和第四傳感器信號(hào)處理電路，且各傳感器信號(hào)處理電路相同；每個(gè)傳感器信號(hào)處理電路為電阻Rll的一端連接有電容C7，電阻Rll的另一端同時(shí)連接有電容C8和電阻Rl2，所述電容C7和電容C8均接地，電阻R12的另一端同時(shí)與電阻R18和運(yùn)算放大器L3的反相輸入端連接，所述電阻R18的另一端同時(shí)與運(yùn)算放大器L3的輸出端和電阻R19連接，所述電阻R18上并聯(lián)有電容C9，所述運(yùn)算放大器L3的VCC+管腳接+15v，運(yùn)算放大器L3的VCC-管腳接-15v，所述運(yùn)算放大器L3的同相輸入端連接有電阻R16和電阻R17，所述電阻R16的另一端與可變電阻R14的滑動(dòng)接線柱連接，所述可變電阻R14的兩端分別連接有電阻R13和電阻R15，所述電阻R13的另一端接+15v，所述電阻R15的另一端接-15v，所述電阻R17的另一端接地；所述電阻R19的另一端與電阻R21和運(yùn)算放大器L4的反相輸入端連接，所述運(yùn)算放大器L4的VCC+管腳接+15v，運(yùn)算放大器L4的VCC-管腳接-15v，所述運(yùn)算放大器L4的同相輸入端連接有電阻R20，該電阻R20的另一端接地，所述電阻R21的另一端同時(shí)與電阻R22和運(yùn)算放大器L4的輸出端連接，電阻R22的另一端與穩(wěn)壓二極管W連接，且該穩(wěn)壓二極管W陽(yáng)極弓I線接地，穩(wěn)壓二極管W上并聯(lián)有電容C10，穩(wěn)壓二極管W的陰極引線為傳感器信號(hào)處理電路的輸出端；所述第一傳感器信號(hào)處理電路的輸出端與單片機(jī)U的AD模塊模擬量輸入口中的AN02口相連；所述第二傳感器信號(hào)處理電路的輸出端與單片機(jī)U的AD模塊模擬量輸入口中的ANOl口相連；所述第三傳感器信號(hào)處理電路的輸出端與單片機(jī)U的AD模塊模擬量輸入口中的AN04口相連；所述第四傳感器信號(hào)處理電路的輸出端與單片機(jī)U的AD模塊模擬量輸入口中的AN03口相連；所述交流電壓傳感器與晶間管智能模塊的輸入端并聯(lián)，且該交流電壓傳感器與第一傳感器信號(hào)處理電路中的Rll連接；所述直流電壓傳感器與濾波電路并聯(lián)，且該直流電壓傳感器與第二傳感器信號(hào)處理電路的中的Rll連接；所述交流電流傳感器與晶間管智能模塊的輸入端串聯(lián)，且該交流電流傳感器與第三傳感器信號(hào)處理電路中的Rll連接；所述直流電流傳感器與晶閘管智能模塊的輸出端串聯(lián)，且該直流電流傳感器與第四傳感器信號(hào)處理電路中的Rll連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電源，其特征在于，所述單片機(jī)U采用MC9S12DG128B單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述的電源，其特征在于，所述運(yùn)算放大器Li、運(yùn)算放大器L2、運(yùn)算放大器L3和運(yùn)算放大器L4均采用LM3M運(yùn)算放大器。
5.如權(quán)利要求2所述的電源，其特征在于，所述三極管T采用TIP142三極管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬蓄電池供電的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的電源。方法是根據(jù)待模擬蓄電池的在不同放電電流下的歸一化電壓曲線庫(kù)采用PID算法對(duì)大功率直流可調(diào)電源的輸出電壓進(jìn)行調(diào)控。實(shí)現(xiàn)該方法的電源包括晶閘管智能模塊、濾波電路、單片機(jī)、信號(hào)調(diào)理電路、傳感器信號(hào)處理電路和各傳感器；三相交流電經(jīng)晶閘管智能模塊處理后輸出兩相直流電，該兩相直流電經(jīng)濾波電路濾波處理后輸出穩(wěn)定的直流電壓；各傳感器采集的電流、電壓信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的傳感器信號(hào)處理電路處理后輸入至單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)回饋的電流、電壓信號(hào)和其中所預(yù)存的待模擬蓄電池的歸一化放電電壓曲線庫(kù)對(duì)晶閘管智能模的導(dǎo)通角進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電源的輸出電壓具有待模擬蓄電池的放電特性。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102570548SQ20121000520
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者余曼, 康留旺, 汪貴平, 趙軒, 馬建, 龔賢武 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)