分布式蓄电池管理系统的研究.pdf

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1、分布式蓄电池管理系统的研究TheStudyofDistributedBatteryManagementSystem作者姓名张君学位类型全日制专业硕士学科、专业电气工程研究方向电力系统及其自动化导师及职称黄海宏副教授2012年04月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：（工作单位、职称）主席：委员：导师：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学

2、位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：分布式

3、蓄电池管理系统的研究摘要蓄电池组是变电站直流操作电源系统的重要组成设备，其在交流停电时为负载提供不间断供电。随着变电站等级的提高，蓄电池的容量呈递增状态，而蓄电池的费用也呈递增曲线，尤其是500kV变电站及发电厂用直流操作电源系统，蓄电池组在整套设备的费用比重远远大于整流电源所占费用比重。因此，蓄电池的维护成为非常重要的问题。为了实现对蓄电池的主动维护，本文在介绍蓄电池的基本特性后详细分析了蓄电池性能检测的工作原理，在此基础上讨论了单体蓄电池均衡充电方法，结合PWM分流法设计出基于RS485总线的分布式蓄电池管理系统，其由若干个测试单元和监测单元组成，每节蓄电池配置一个含有单片机的

4、测试单元，以单节蓄电池作为其输入电源，通过电压变换电路将蓄电池端电压变换成单片机的工作电压，同时单片机通过内置AD实时检测蓄电池端电压，测试单元通过站号设置电路对应唯一的通讯站号，监测单元通过隔离的485总线，带站号分别召唤各测试单元，以获得各蓄电池端电压的测量数据，当须对蓄电池进行内阻测试时，由监测单元逐一下达内阻测试命令，在蓄电池组不脱离直流母线的情况下，控制与各蓄电池匹配的测试单元对蓄电池进行瞬间二次放电，通过检测两次放电的放电电流差和蓄电池端电压差来计算蓄电池内阻，并将测试结果上传至监测单元，监测单元可通过串行口或以太网将数据传送至后台PC机进行数据库管理，由监测单元分析各

5、节蓄电池状况，找出相对落后的蓄电池，并在蓄电池组充电过程中通过测试单元内的PWM分流电路实施PWM分流法，从而实现单体蓄电池均衡充电，克服蓄电池间的不一致性。在研制出分布式蓄电池管理装置样机后，分别进行了放电测试蓄电池内阻、12V蓄电池组以及2V蓄电池组PWM分流法均衡实验，通过与未采用PWM分流法实验结果的对比，从而验证了方案设计和理论研究的正确性。关键词：电力系统；电池管理；均衡充电；PWM分流ITheStudyofDistributedBatteryManagementSystemABSTRACTThebatteryisanimportantdeviceofDCpowersu

6、pplysysteminsubstation,whichsuppliesuninterruptedpowerforloadwhenACpowerisoff.Withtheincreasinglevelofsubstation,thecapacityofbatteryisincreasing,andthecostofbatteryalsoshowsanincreasingcurve,especially500kVsubstationandpowerplant,theproportionofbatteryinthecostofentiredeviceisfargreaterthanre

7、ctifierpower.Therefore,themaintenanceofbatterybecomesaveryimportantproblem.Inordertorealizetheactivemaintenanceofbattery,thispaperintroducesthebasiccharacteristicsofbattery,andanalyzestheprincipleofbatterymeasuringindetail,discussestheb