专利名称：一种模拟蓄电池供电的方法及实现该方法的电源的制作方法
技术领域：
本发明属于工业自动化技术领域，具体涉及一种模拟蓄电池供电的方法及实现该方法的电源，所涉及的电源适合于电动汽车试验台用模拟蓄电池供电特性的大功率直流可调电源。
背景技术：
电动汽车具有高效率、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，其应用和普及已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。目前国内外进行电动汽车的研究主要通过室外道路实车试验(包括道路试验和试验场试验)、实验室台架试验和计算机仿真试验三种方式。其中台架试验是电动汽车研究开发的必要阶段，台架试验将使汽车的研制周期缩短至原来的1/4，而试验经费仅为室外道路实车试验1/3左右。电动汽车台架试验所使用的供电电源大致有两种蓄电池和大功率直流电源。蓄电池容量有限，试验结束后蓄电池需要进行充电，其势必影响试验的连续性和长期性；其次，蓄电池经多次实验使用后，其电池容量、内阻等性能参数也会发生变化，势必影响到试验测试结果的准确性；此外，蓄电池经过长时间使用后将失效，最终成为废品，导致二次污染。采用大功率直流供电电源，具有稳压、恒流、过压和过流保护等功能，能克服蓄电池供电的各种缺点，但其不能在电动汽车驱动系统台架实验中模拟蓄电池供电特性，因此，驱动系统在道路工况下存在的问题只能在路试过程中发现。为提高电动汽车的续驶里程，电动汽车驱动系统通常具有制动能量回收功能，采用大功率直流供电电源供电无法吸收该制动能量。
发明内容
针对上述蓄电池和大功率直流电源的不足，本发明的目的在于提供一种可模拟蓄电池供电特性的方法，为了该任务，本发明采取以下的技术解决方案一种模拟蓄电池供电的方法，其特征在于，该方法按下列步骤实现步骤一，在放电电流为I，蓄电池整个放电时间长度T1内，间隔t时长采集待模拟蓄电池的端电压Vt;步骤二，对采集的数据进行归一化处理获取待模拟蓄电池在不同放电电流下的归一化电压曲线库
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权利要求
1. 一种模拟蓄电池供电的方法，其特征在于，该方法按下列步骤实现步骤一，在放电电流为I，蓄电池整个放电时间长度T1内，间隔t时长采集待模拟蓄电池的端电压Vt;步骤二，对采集的数据进行归一化处理获取待模拟蓄电池在不同放电电流下的归一化电压曲线库
2. 一种实现权利要求1所述方法的电源，其特征在于，该电源包括晶闸管智能模块、滤波电路、调控电路、交流电压传感器、直流电压传感器、交流电流传感器和直流电流传感器；所述滤波电路包括依次并联的八个组合单元、电阻R2和电阻R3 ；每个组合单元包括两个串联的基单元，每个基单元包括电容Cl、电容c2和电阻R1，所述电容Cl、电容c2和电阻Rl并联所述电阻R2与八个组合单元并联，所述电阻R3与电阻R2并联，所述电阻R3的两端分别与晶闸管智能模块的输出端连接；所述滤波电路中的bl接脚和1^2接脚为电源的输出端；所述调控电路包括单片机U、信号调理电路和四个传感器信号处理电路；所述信号调理电路为运算放大器Ll的输出端和反相输入端均与电阻R4的一端连接，运算放大器Ll的VCC+管脚接+15v，运算放大器Ll的VCC-管脚接_15v，所述电阻R4的另一端同时连接有电阻R5和电容C3，电阻R5的另一端同时连接有电容C4、电阻R6、带有极性的电容C5和电阻R7，其中电容C5的正极与电阻R5连接，所述电容C3、电容C4、电阻R6和电容C5的负极均接地，所述电阻R7的另一端与运算放大器L2的同相输入端连接，所述运算放大器L2的VCC+管脚接+15v，运算放大器L2的VCC-管脚接_15v，所述运算放大器L2的反相输入端同时与可变电阻R8的滑动接线柱和电阻R9连接，且可变电阻R8的一端与电阻R9连接，所述电阻R9的另一端接地，所述可变电阻R8的另一端与运算放大器L2的输出端连接，运算放大器L2的输出端同时与三极管T的基极连接，所述三极管T的集电极接+15v，所述三极管T的发射极连接有电阻R10，电阻RlO的另一端接地，且该电阻RlO上并联有电容C6 ；所述运算放大器Ll的同相输入端为信号调理电路的输入端，所述三极管T的发射极为信号调理电路的输出端；所述信号调理电路的输入端与单片机U的PWM输出口中的PWl接口相连；所述信号调理电路的输出端与晶闸管智能模块连接；所述四个传感器信号处理电路分别为第一传感器信号处理电路、第二传感器信号处理电路、第三传感器信号处理电路和第四传感器信号处理电路，且各传感器信号处理电路相同；每个传感器信号处理电路为电阻Rll的一端连接有电容C7，电阻Rll的另一端同时连接有电容C8和电阻Rl2，所述电容C7和电容C8均接地，电阻R12的另一端同时与电阻R18和运算放大器L3的反相输入端连接，所述电阻R18的另一端同时与运算放大器L3的输出端和电阻R19连接，所述电阻R18上并联有电容C9，所述运算放大器L3的VCC+管脚接+15v，运算放大器L3的VCC-管脚接-15v，所述运算放大器L3的同相输入端连接有电阻R16和电阻R17，所述电阻R16的另一端与可变电阻R14的滑动接线柱连接，所述可变电阻R14的两端分别连接有电阻R13和电阻R15，所述电阻R13的另一端接+15v，所述电阻R15的另一端接-15v，所述电阻R17的另一端接地；所述电阻R19的另一端与电阻R21和运算放大器L4的反相输入端连接，所述运算放大器L4的VCC+管脚接+15v，运算放大器L4的VCC-管脚接-15v，所述运算放大器L4的同相输入端连接有电阻R20，该电阻R20的另一端接地，所述电阻R21的另一端同时与电阻R22和运算放大器L4的输出端连接，电阻R22的另一端与稳压二极管W连接，且该稳压二极管W阳极弓I线接地，稳压二极管W上并联有电容C10，稳压二极管W的阴极引线为传感器信号处理电路的输出端；所述第一传感器信号处理电路的输出端与单片机U的AD模块模拟量输入口中的AN02口相连；所述第二传感器信号处理电路的输出端与单片机U的AD模块模拟量输入口中的ANOl口相连；所述第三传感器信号处理电路的输出端与单片机U的AD模块模拟量输入口中的AN04口相连；所述第四传感器信号处理电路的输出端与单片机U的AD模块模拟量输入口中的AN03口相连；所述交流电压传感器与晶间管智能模块的输入端并联，且该交流电压传感器与第一传感器信号处理电路中的Rll连接；所述直流电压传感器与滤波电路并联，且该直流电压传感器与第二传感器信号处理电路的中的Rll连接；所述交流电流传感器与晶间管智能模块的输入端串联，且该交流电流传感器与第三传感器信号处理电路中的Rll连接；所述直流电流传感器与晶闸管智能模块的输出端串联，且该直流电流传感器与第四传感器信号处理电路中的Rll连接。
3.如权利要求2所述的电源，其特征在于，所述单片机U采用MC9S12DG128B单片机。
4.如权利要求2所述的电源，其特征在于，所述运算放大器Li、运算放大器L2、运算放大器L3和运算放大器L4均采用LM3M运算放大器。
5.如权利要求2所述的电源，其特征在于，所述三极管T采用TIP142三极管。
全文摘要
本发明公开了一种模拟蓄电池供电的方法及实现该方法的电源。方法是根据待模拟蓄电池的在不同放电电流下的归一化电压曲线库采用PID算法对大功率直流可调电源的输出电压进行调控。实现该方法的电源包括晶闸管智能模块、滤波电路、单片机、信号调理电路、传感器信号处理电路和各传感器；三相交流电经晶闸管智能模块处理后输出两相直流电，该两相直流电经滤波电路滤波处理后输出稳定的直流电压；各传感器采集的电流、电压信号经相应的传感器信号处理电路处理后输入至单片机，单片机根据回馈的电流、电压信号和其中所预存的待模拟蓄电池的归一化放电电压曲线库对晶闸管智能模的导通角进行调控，进而实现电源的输出电压具有待模拟蓄电池的放电特性。
文档编号H02J7/00GK102570548SQ20121000520
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者余曼, 康留旺, 汪贵平, 赵轩, 马建, 龚贤武 申请人:长安大学