Алгоритъм за управление на програмируем токоизточник за заряд на акумулаторни батерии



Дата25.10.2018
Размер0.67 Mb.
#97158

ГОДИШНИК НА ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ – ВАРНА, 2008 г.


алгоритъм за УПРАВЛЕНИЕ НА ПРОГРАМИРУЕМ ТОКОИЗТОЧНИК ЗА ЗАРЯД НА АКУМУЛАТОРНИ БАТЕРИИ
Control Algorithm of programming current source for storage-batteries charging
Явор Димитров, Светлозар Захариев
Резюме: При редуване на поредица от зарядно разрядни цикли по определен алгоритъми при зареждане, електроформиране и въвеждане в работно състояние на акумулаторни батерии се постига висока ефективност и много добри технологични параметри. За реализиране на посочения процес се използва програмируем токоизточник с микропроцесорно управление. В доклада е представена блокова схема на синтезираното устройство и алгоритъм, по който е написана програма на език от високо програмно ниво C++. Онагледени са опитни резултати.

Ключови думи: акумулаторна батерия, алгоритъм, програмируем токоизточник, персонален компютър
Abstract: By alternation of set of charge and discharge cycles at certain algorithm in charging, electro formation and input in working condition of storage-batteries high efficiency and very good technological parameters are achieved. To realize the mentioned process, a programming current source with microprocessor control is used. In this report, a scheme of a synthesized device and algorithm, written in high level programming language C++. Experimental results are illustrated

Keywords: storage-battery, algorithm, programming current source, PC.

Изложение:

През последните години широко приложение намериха програмируеми токоизточници (ПТИ) за заряд, електроформиране на активната маса и въвеждане в работно състояние на химически източници на ток (ХИТ). Блоковата схема на програмируем токоизточник с микропроцесорно управление (ПТИ с МПУ) е показана на фиг. 1.



Фиг. 1


Интерфейсният модул K8061 на белгийската фирма Velleman осъществява входно-изходния обмен на данни между персоналния компютър и програмируемия токоизточник и акумулаторите. Предимство на това решение е възможността за използване на програмното осигуряване на персоналният компютър. Основните предимства на това решение са:

  1. Препрограмируемост – една хардуерна конфигурация може да се използва за решаването на много различни управленски задачи

  2. Персоналният компютър освен функциите на управление и регулиране едновременно може да изпълнява и други функции

  3. Ниска цена

  4. Сравнително лесно управление чрез език от високо програмно ниво

Интерфейсният модул K8061 притежава добри технически параметри – много цифрови и аналогови входове и изходи с висока разделителна способност и лесно управление.

Той притежава 33 галванично развързани входа и изхода, включвайки аналогови, цифрови и един широчинно-импулсно модулиран изход. Модулът се характеризира с опростено използване и инсталиране. Управлява се лесно чрез програмен език от високо ниво: C/C++, C#, Delphi, Visual Basic, Java.


Технически характеристики:

  • 8 аналогови (10 битова резолюция) входове

  • 8 аналогови (8 битова резолюция) изходи

  • 8 цифрови входа, тип отворен колектор

  • 8 цифрови изхода, тип отворен колектор

  • Един 10-битов ШИМ изход: 0-100%, отворен колектор

  • USB порт за връзка с PC

  • Захранващо напрежение +12V, 300mA

Блоковата схема на програмируемия токоизточник е показана на фиг. 2.

Фиг. 2
Основни звена, изграждащи блоковата схема са:



  1. ТР – мрежов трансформатор

  2. ИБ – изправителен блок

  3. Ф – филтър

  4. СТ – съставен транзистор

  5. АБ – акумулаторна батерия

  6. Rш – шунтов резистор

  7. Релета K1 и K2 с контакти K1.1, K1.2, K2.1 и K2.2

Постояннотоковия източник работи като генератор на постоянен ток. Съставният транзистор включва свързани паралелно мощни, биполярни транзистори, които работят в усилвателен режим.

Осъществяват се два режима на работа:


  1. Заряд – при него необходимата енергия се черпи от променливотоковата мрежа. Трансформатора преобразува променливотоковата енергия, като намалява ефективната и стойност. Изправителния блок преобразува променливотоковата енергия в постояннотокова и филтъра намалява пулсациите му. Състания транзистор работи като генератор на ток и през затворените контакти K1.1 и K1.2 се зареждат включените акумулаторни батерии. Контактите K2.1 и K2.2 са отворени.

  2. Разряд – при него акумулаторните батерии се включват директно към съставния транзистор през затворените контакти K2.1 и K2.2. При този режим са отворени контактите K1.1 и K1.2. И при този режим съставния транзистор работи като генератор на ток.

На фиг.3 е показана блокова схема на алгоритъма на управляващия софтуер.

Фиг. 3


Управление на процеса по dU/dt

Фиг. 4
Първата стъпка от алгоритъма е стартиране на зарядния процес. Това дава възможност още в самото начало да започнат измерванията на стойностите на тока и напрежението, които са входни данни за процеса на регулиране. Самият процес на регулация започва да повишава или намалява тези стойности като коригира изходните данни, докато не се достигне до предварително зададената големина на тока. Целият процес продължава да протича като се сменят последователно измервания и корекции, ако са необходими, докато не се достигне до някое от предварително зададените условия за прекъсване. Едно от тези условия е достигането на зададено от оператора време на зарядно-разрядния процес. При изтичане на това време целият процес се прекратява автоматично. Втората възможност е достигане на зададено напрежение на заряд или на разряд. В този случай процеса също се прекратява. Трета възможност е прекъсване на процеса от страна на оператора чрез натискане на бутон STOP. Четвъртата възможност за излизане от цикъла на измерване и регулиране зависи от избраният алгоритъм за управление. Достигането на това условие не прекъсва процеса, а само превключва между режимите на заряд и разряд. Софтуерът поддържа три алгоритъма:



  1. Управление на заряд и разряд по време

  2. Управление на заряд по dU/dt, разряд по време

  3. Управление на заряд и разряд по dU/dt

Първият алгоритъм превключва двата процеса само по предварително зададено от оператора време. Стойностите на dU/dt също се измерват, но не влияят на процеса, а само се изобразяват информативно върху графиката.

Вторият алгоритъм управлява процеса на заряд по dU/dt. Когато тази стойност се понижи под предварително зададената, то процеса преминава към режим на разряд. Режимът на разряд се управлява по същия начин, както при първият алгоритъм.

При третият алгоритъм и двата режима се влияят само от стойността на dU/dt. При понижаване под зададена стойност програмата превключва на алтернативния режим. Времето се измерва и отбелязва информативно.

След изпълнението на избрания алгоритъм, програмата започва отново изпълнението на процеса на измерване и регулиране докато не се изпълни едно от условията за прекъсване на основния процес.

Експериментални резултати са показани на фиг. 4.
Изводи:

Синтезиран е програмируем токоизточник с микропроцесорно управление за заряд, електроформиране и въвеждане в работно състояние на акумулаторни батерии. Разработен е алгоритъм и написана програма на програмен език от високо ниво C++. Разработени са три алгоритъма за управление на зарядния процес – 1. по време при заряд и разряд, 2. по dU/dt при заряд и по време при разряд и 3. по dU/dt при заряд и разряд. Постигната е висока енергийна ефективност и много добри технологични параметри.


Литература:

[1] Gishin S., Kr. Boev, V. Gospodinov, Trening and research centre for the investigation and testing of accumulator batteries, Energy Test 2006, 23-25. November 2006, Athens, Greece

[2] С. Гишин “Акумулатори” София, Техника 2007г.
За контакти:

Явор Димитров – студент, спец. „Електроника” при ДТК гр. Добрич, ЖСК „Добротица” бл. 12, ет. 1, ст. 202В, e-mail: java@abv.bg



Светлозар Захариев - “Електроника” при ДТК гр. Добрич, ЖСК „Добротица” бл. 12, ет. 4, ст. 401, e-mail: kalahala@abv.bg






Каталог: tu-varnascience -> images -> stories -> st sesiq 2008
st sesiq 2008 -> Identification of intramedullary nail holes using cone beam reconstruction and simulation techniques
st sesiq 2008 -> Проучване и анализ на методи за повърхностни и дълбочинни корекции на кожни увреждания research and analysis of methods for surface and skin-deep correction of skin harms
st sesiq 2008 -> Methodology and research of surface hardened layers of steel H12Mf (D2 aisi) Иван Христов Иванов, Стелиан Желев Георгиев
st sesiq 2008 -> Influence of the propeller blades number and the propeller area ratio onto the optimal propellers characteristics
st sesiq 2008 -> Тори каньон – последствия и поуки torrey canyon – outcome and lessons руслан Филипов Резюме
st sesiq 2008 -> Екологичната санитария като подход за превръщане на отпадните материали от водите в ресурси
st sesiq 2008 -> Високоволтов високочестотен електронен трансформатор Даниел Георгиев, Крум Бешински
st sesiq 2008 -> Method of cold burning of fluorescent lamps with low and middle power
st sesiq 2008 -> Aнализ и оценка на микрообкръжавашата среда на функциониране на „манаус комерс” оод analysis and valuation of the micro-ambient surroundings of functioning of “Manaus Komers” Ltd
st sesiq 2008 -> Добромира Николова Хаджиева Резюме: Конволюционното кодиране намира широко приложение в съвременната комуникационна техника. Настоящият доклад


Сподели с приятели:




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница