基于交流注入法的大容量铅碳电池内阻测量

电池内阻是判断电池健康程度和放电能力的重要参数,而目前针对大容量铅碳电池内阻检测方面的相关研究较少,因此提出一种大容量铅碳电池的交流注入检测法。首先对铅碳电池等效电路模型进行推导分析;其次应用Simulink软件建立检测系统仿真模型,验证其电阻检测过程,仿真结果与被测铅碳电池内阻一致,说明该检测系统方案可行;最后采用新威高性能电池检测系统作为标准检测仪器进行对比测试验证,达到实际应用要求。该测试方法对大容量铅碳电池内阻的检测具有一定的借鉴作用。

交流注入式电池内阻测试仪电阻参数的校准方法

分析了基于交流注入式电池内阻测试仪电阻参数的测量原理,研究了采用标准交流电阻和感应分压器对其进行校准的方法,利用多位双级感应分压器对标准交流电阻的电压进行分压,模拟产生多值高准确度交流电阻箱,解决了电池内阻测试仪校准缺乏高准确度标准器的问题,分析了标准交流电阻的时间常数和感应分压器的相位误差对测量结果的影响。将该方法校准结果与采用实物标准电阻的校准结果进行了比较,在全量程范围内相差小于0. 02%,表明该方法具有较高准确度。

基于交流信号注入的混合微电网功率均衡策略

实现微电网间功率精准与高效的分配是混合微电网的重要控制目标,但由于线路阻抗、负载及低速通信的存在,传统下垂控制难以同时解决混合微电网间的功率均衡及接口变换器间的循环功率问题。提出一种基于低频低幅值交流信号注入的混合微电网功率均衡控制策略,在公共直流母线中注入交流信号,建立直流微电网的频率—有功功率下垂关系,利用全局变量频率改进传统混合下垂控制策略,在解决并联接口变换器间循环功率的同时,实现了混合微电网间功率的精准分配。通过仿真,验证了所提方法的可行性与有效性。

交流注入法ITN船舶岸电系统在线绝缘阻抗监测及故障定位

通过研究低频交流注入法绝缘阻抗监测及故障定位系统原理,多电缆并联故障定位方法,评估供电系统及设备的安全情况,实现供电系统在线故障定位。采用理论模型计算、实际系统搭建、在线实测数据来验证原理与方法的可行性。通过供电系统在线实测数据可以看出,交流注入法在ITN船舶岸电供电系统中运行可靠,故障报警定位准确无误。

10kV配电网单相接地故障交直流信号注入综合定位法

针对10kV配电网单相接地故障,提出一种基于接地电阻和网络拓扑的交直流信号注入综合定位方法。该方法首先通过交流注入法估算接地电阻,对不同的接地电阻采用不同的信号注入方式和检测方式;然后结合网络拓扑和二分法原理,应用直流注入法确定宏观故障区域并进行故障点检测。综合定位方法可以有效处理接地电阻小于20kΩ的各种单相接地故障,且不受网络结构、分布电容、线路参数和接地电阻的影响。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。

基于注入信号的低压IT系统绝缘监测试验研究

IT系统是一种中性点不直接接地系统,为了实现对IT系统的第一次绝缘故障实现预警,分别进行了基于交流信号注入和直流信号注入的绝缘监测方法研究,并进行了相关实验。试验结果表明,直流法相对交流法具有更高的测量精度和抗干扰性,但无法测量系统的分布电容。

基于卫星对时的架空线路故障离线定位方法

针对现有架空配电线路故障离线定位方法定位可靠性与精度不足的问题,建立适用于阻抗特征分析的线路等效模型,通过分析故障线路不同检测点处的零序阻抗角差异,提出一种基于卫星对时的故障离线式定位方法。该方法向停电隔离后的故障线路首端注入频率、相位恒定的交流电压信号,并手持信号接收装置进行人工巡线,利用卫星对时完成信号接收与注入装置间的同步采样,在不采集电压的情况下,即可实现检测点零序阻抗角的计算,进一步通过比较不同检测点处零序阻抗角差异,确定故障分支及故障点精确位置。分析并明确了注入信号频率、故障点过渡电阻与时钟同步误差对故障定位精度产生的影响。数字仿真结果表明该方法可有效实现故障的精确定位。

阀控式蓄电池直流内阻特性在线监测采集装置设计与应用

蓄电池是变电站后台机、二次系统等重要设备不间断供电的重要部件,对蓄电池的状态进行有效监测对保障变电站安全稳定运行有着重要价值。采用交流注入法,以ARM为核心设计了阀控式蓄电池直流内阻特性在线监测采集装置,并以建德市供电公司下涯变电站蓄电池为例进行测试。测试结果表明,该装置能快速准确地检测出蓄电池的内阻,对提高变电站蓄电池维护水平有着较高的应用价值。

转子一点接地保护双重化配置研究

提出了转子一点接地保护双重化配置方案,保护配置由注入直流转子一点接地保护和注入交流转子一点接地保护构成。这2套保护可同时配合使用,也可以独立使用。阐述了2套保护的基本原理和计算接地电阻的方法。对所提保护方案的进行测试,测试结果表明:对于注入交流转子一点接地保护而言,当接地位置位于励磁绕组中间时,接地电阻测量误差较小,一般情况下,励磁绕组电感对保护接地电阻测量的影响可以忽略不计;接地电阻小于1 kΩ时,直流回路对于接地电阻测量的影响不大;当接地电阻大于1 kΩ时,需考虑直流回路电阻对接地电阻的补偿;注入交流转子一点接地保护受励磁绕组对地电容的影响较大,当接地电容大于5μF时,能准确测量小接地电阻;但是当接地电阻大于10 kΩ时,受保护装置AD分辨率影响,测量电阻不稳定,波动较大。可见,注入交流转子保护对小电阻接地的测量相对更为精确;注入直流转子保护对大电阻接地的测量更为稳定。

直流微电网多源并联自主均流控制策略

实现微源间负荷电流的精确分配及母线电压的无差调节是直流微电网重要的控制目标,但由于线路阻抗及低速通信的存在,传统下垂控制很难同时满足均流及稳定性的要求。提出一种基于低频低幅值交流信号注入的多源并联自主均流控制策略,在各变流器直流输出上注入交流小信号,并使其频率与输出直流电流产生频率–电流下垂特性,利用产生的无功功率环流调节各变流器输出直流电压,进而在反馈机制下,实现多变流器间的并联控制及负荷电流的精确分配;在此基础上,利用限幅及负阻抗环节,提出一种改进的母线电压补偿方法,进一步降低了由于线路阻抗造成的电压跌落,该方法无需互联通信线,无需改变硬件结构,易于实现;最后利用小信号建模,分析了控制策略的稳定性和动态性能。仿真和实验验证了所提方法的可行性和有效性。

基于MSP430单片机的智能电池监测仪

电池检测与监控一直是研究的热点和难点问题。该监测仪是基于MSP430F423单片机采用4线制交流注入法在线测量电池内阻,即对电池注入一个低频交流电流信号,信号经过放大、滤波以及整流,测出蓄电池两端的低频交流电压,然后根据比例算出内阻,进而计算出电池的容量,采用分压法测量电池电压,用单片机内部温度传感器测量电池温度。该内阻测量方法克服了噪声干扰,能够快速获得稳定、精确的测量数据,并且根据内阻数据可计算出电池的容量,最后通过液晶将各数据显示出来。另外该仪器还可以通过RS485串行通信接口进行远程监控。

便携式蓄电池内阻测试仪的研制

蓄电池的内阻是评价蓄电池性能的一个重要的参考性指标。从蓄电池的工作原理出发,详细介绍了蓄电池内阻的来源,分析和比较了蓄电池内阻两种检测方法的原理和特点,选择了交流注入法来设计测试仪。介绍了便携式蓄电池内阻测试仪的软硬件设计要点,并给出变电站现场蓄电池组的实测结果。

基于AD630实现蓄电池内阻在线测量

针对目前蓄电池内阻在线测量存在的不足,设计实现了一套实用的蓄电池内阻在线测量系统。该系统运用四引线连接法,将一定频率的交流信号注入电池,再将电池两端产生的微弱信号通过前置放大滤波,送入AD630进行相关检测,有效地抑制了噪声和干扰,简化了设计,实现了蓄电池内阻的在线测量。实验结果表明,该系统可有效地应用于蓄电池内阻的在线测量,且测量结果稳定可靠。

基于LabVIEW的蓄电池内阻测量设计

在现有测量基础上,为了进一步提高铅酸蓄电池内阻测量精度,利用交流注入法和LabVIEW软件设计了一套铅酸蓄电池内阻测量系统。该系统以LabVIEW软件为基础,设计了能产生稳定正弦信号和数据采集的程序。为抑制噪声干扰,在NI公司开发的信号调理模块的基础上对所产生的正弦信号进行调理。实验结果证明,该系统操作方便,而且测量精度较高、误差小。

基于DDS技术的蓄电池内阻测量方法的研究

针对交流法测量蓄电池内阻受诸多因素的影响,准确度难以提高的问题,提出了基于直接数字合成技术和锁相放大器相结合测量内阻的新方法。详细阐述了用相位累加器精确地获取锁相放大器同步信号的工作原理、用相位累加移相技术精确测量电池内阻两端电压和电流相位差的方法,设计了采用锁相放大器实现蓄电池内阻测量的电路。实验结果表明:该方法具有可靠性高,测量数据准确等优点。

锂离子电池内阻测量系统设计

电池内阻的精确测量是锂离子电池智能管理的基础,利用交流注入法结合开尔文四线检测法、交直分离技术及微弱信号检测技术,设计了锂离子电池内阻测量系统。该系统通过向锂离子电池施加交流恒流激励信号,利用信号调理电路获取锂离子电池输出的电压和电流响应信号,采用模数转换和数字信号处理获得锂离子电池的交流阻抗信息,并初步研究了锂离子电池内阻与其SOC之间的关系。实验结果表明,系统对锂离子电池内阻的测量结果与商用高精度内阻测量仪的测量误差小于1 mΩ。

基于AVR单片机蓄电池内阻检测仪的改进与设计

针对蓄电池内阻检测方法交流注入法进行改进,提出了独具特点的内阻检测方案并进行了仪表设计,设计中应用数字移相技术和锁相环技术,依托AVR单片机强大的数据处理能力,提出一种新的检测蓄电池注入的交流电压信号和交流电流信号之间的相位差方法;硬件滤波与软件滤波的充分结合提高了仪表的精准度。对内阻检测仪的硬件和软件设计做了具体介绍。通过实验验证了内阻仪的精度,并根据内阻仪实验测量数据分析验证了内阻检测的相关理论。

正交锁相放大器的蓄电池内阻在线检测系统

为了提高蓄电池内阻的检测精度,采用交流注入法建立了蓄电池内阻测量模型,利用现场可编程门阵列FPGA设计了正交数字锁相放大电路,有效抑制了带外噪声,从而提高了测量精度。实验结果表明:设计系统能够在线测量蓄电池内阻,平均测量误差仅为1.06%,能够快速定位出电池组中的劣化电池,为蓄电池的健康诊断提供了可靠的技术保障。

FIR数字滤波器在蓄电池内阻检测中的应用

交流注入法是蓄电池内阻在线检测中常用的一种方法,有效抑制噪声提取有用信号是实现该方法的关键技术.提出了一种以FIR数字滤波器实现有用信号提取的方案,并介绍了以MATLAB进行滤波器设计、仿真和以TMS320F2812型DSP实现数字滤波的方法.

锂离子电池测试仪的设计与实现

阐述交流注入模型参数辨识内阻测试算法。该方案以STM8SOO3嵌入式单片机为核心主控,加载交变电流于被测电池,采集实时电流、电压。通过参数辨识算法,测得电池的放电曲线、内阻和其他参数。以18650型锂离子电池为例,该测试仪测得的输出电压、放电容量等测量结果与AT526B型电池内阻测试仪测量结果的相对误差小于1%,电池内阻与AT526B型电池内阻测试仪测量结果的相对误差为3.11%。