蓄电池效率测试系统的设计和实现,本文是蓄电池方面本科论文开题报告范文跟测试系统和蓄电池和效率类论文怎么写.
蓄电池论文参考文献：
张商州
(商洛学院电子信息与电气工程学院,陕西商洛726000)
摘 要：基于单片机设计了蓄电池效率测试系统,给出了硬件电路和控制程序的设计.在测试系统中接入蓄电池进行测试,记录了蓄电池的吸收电量和释放电量,以及在充电过程中的端电压和电流,通过单片机计算出了蓄电池的效率为83.01%,验证了测试系统的可行性.
关键词：蓄电池；充放电量；测试系统
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1674-0033( 2016)04-0013-04
收稿日期：2016-03-10
基金项目：商洛市科学技术研究项目( SK2014-01-01)
作者简介：张商州,男,陕西商州人,硕士,助教
蓄电池作为能量存储的设备应用在很多场合,如作为电力系统的后备电源、电动汽车、新能源发电等,根据需要蓄电池可以将电能转化成内部的化学能进行储存,也可以通过化学反应将电能释放出来.因此,蓄电池的高效性、可靠性、安全性直接影响系统的运行结果.目前在现行标准中并没有对蓄电池效率制定具体的要求,所以对蓄电池测试的仪器和方法多集中在内阻测量、荷电状态测量、内压测量等,缺少对蓄电池效率测试的仪器.蓄电池作为能量存储设备不可能做到能量100%的转换,蓄电池效率的高低对其寿命和储电量都有一定的影响,特别在不完全充电和深度放电状态下,对其寿命影响更大,所以需要对蓄电池效率进行测量,随时掌握蓄电池工作状况及时更换蓄电池,提高系统的用电效率.本文基于单片机设计了一套测试蓄电池效率的系统,通过该系统可以测试蓄电池效率也可以对影响效率的各个因素进行分析,进而改进蓄电池的充电电路,提高蓄电池储能效率.
1测试系统整体设计
根据文献和文献对蓄电池充电效率、放电效率、库伦效率等的定义可以得出蓄电池的效率实际可以用蓄电池的放电量与其充电量的比值来计算,如果忽略导线、充电器的影响,蓄电池效率为：
系统的功能单元有：充电单元、控制单元、放电单元、计量单元等.由单片机作为控制核心,通过控制单元控制蓄电池的充放电和数据的处理,避免蓄电池在充放电过程中的过充电和过放电；充电单元由电流可调充电器实现,放电单元为常用负载,该部分主要完成对蓄电池的充放电；计量单元采用单相电能表用来测量蓄电池获取和释放的电量.
2测试系统硬件电路设计
该测试系统主要完成对蓄电池效率的测试,通过测量蓄电池充电和放电量,利用单片机结合相应的算法进行效率的计算,将最终结果显示出来,系统的硬件设计框图见图2.
2.1采样电路
采样主要包括蓄电池在充放电过程中的端电压、电流,从电源获取的电量和释放的电量.电压采样使用HNV025A霍尔电压传感器,其可对直流、交流、不规则电压进行检测,经测试蓄电池在充放电的过程中电压在10—16 V变化,为了使传感器输入电流在额定值附近,在电路中串联1.2 KΩ电阻,经传感器转换输出电流为20.75～33.25 mA,满足AD转换条件.电流采样使用CS040GT电流传感器,测量范围为＋－80 A,具有较高的测量精度.充电量和放电量采样使用SDM640单相智能电表,该电表具有RS485接口,能够与上位机进行通讯.将采样数据进行AD转换(PCF8591)送入单片机,供单片机使用.具体的采样电路见图3.
4系统测试
利用该测试系统对蓄电池进行测试,蓄电池选用12 V,60 Ah免维护铅酸蓄电池,忽略充电过程中导线、逆变器、充电器等造成的损耗,根据采样电路中单相电表记录的数据可以得出蓄电池在充放电过程中的充电量和放电量,进而可以计算出该蓄电池的效率,得出测试数据见表1.
5结论
本文基于单片机设计了一种蓄电池效率的测试系统,从硬件和软件给出了设计思路,并接入蓄电池进行了测试,验证了该测试系统的可行性,为以后蓄电池性能测试奠定了良好的基础.但是在测试中仍存在一定的误差,测试只能在蓄电池断开工作状态之下进行,对容量较大的蓄电池测试时间较长.在今后的工作中需要对以上的不足进行改进,力求测出更准确的蓄电池效率.
（责任编辑：李堆淑）
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