基于單片機控制的恒流測試系統(tǒng).pdf

1、超級電容器是一種具有高能量密度的新型儲能元器件，具有比常規(guī)電容器更大的比容量，比蓄電池更高的比功率，是一種兼?zhèn)潇o電電容和電池優(yōu)良特性的新型元件。它可提供超大能量，并可以在極短的時間內(nèi)釋放，使用壽命長，環(huán)境友好，因此在混合動力電動車、脈沖電源系統(tǒng)和應(yīng)急電源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。因此對超級電容器的研究和開發(fā)成為熱點，在諸多超級電容器的測試方法研究中，恒流循環(huán)充放電測試法是一種比較直觀、準(zhǔn)確的測試方法，也是其主要的測試方法。通過在超級電容

2、器上施加恒定的電流，對超級電容器進(jìn)行充放電試驗，研究超級電容端電壓隨時間變化的規(guī)律可以分析獲得超級電容器在不同電流下的容量、等效串聯(lián)電阻等參數(shù)。為了滿足超級電容器的實驗研究的要求，本文設(shè)計了一個能用于超級電容器進(jìn)行大電流循環(huán)充放電測試的恒流測試系統(tǒng)。 論文對超級電容器的應(yīng)用現(xiàn)狀，工作原理及測試方法進(jìn)行了分析和探討，并設(shè)計一種基于PIC單片機控制的恒流測試系統(tǒng)，可對超級電容器進(jìn)行恒流充放電測試。該系統(tǒng)的設(shè)計思想是由恒流源給超級電容

3、器充電，之后超級電容器再通過恒流模式下的有源電子負(fù)載放電，由繼電器控制充、放電功能的自動轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)采用PIC16F877A單片機控制，通過對主電路的輸出電流和電壓實時監(jiān)控，并根據(jù)采集到的電流數(shù)據(jù)，采用PID算法，實時調(diào)整輸出電流值，從而提高恒流輸出的控制精度。同時，根據(jù)電壓信息，判斷超級電容器的充放電狀態(tài)。在恒流電路設(shè)計中，分析了恒流源和有源電子負(fù)載的工作原理，結(jié)合恒流電路技術(shù)特點，采用運放控制功率管的開關(guān)狀態(tài)，完成恒流功能。同時通過繼

4、電器控制，實現(xiàn)恒流源和電子負(fù)載分時復(fù)用。另外，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，恒流電路與供電電路分別設(shè)計，便于根據(jù)不同的電流輸出要求更換不同功率的電源電路。電源電路采用典型的正激雙管式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，控制芯片為TLA94脈寬調(diào)制控制器，根據(jù)采樣反饋回路得到的輸出電壓，改變脈寬寬度大小，調(diào)節(jié)開關(guān)管導(dǎo)通時間，穩(wěn)定輸出電壓。在軟件設(shè)計中，也采用模塊化設(shè)計，編輯子程序模塊，便于主程序調(diào)用，也便于修改調(diào)試，同時使得主程序簡單。 論文設(shè)計的基于單片機控制的恒