A6-16-充电系统故障诊断

16

单元

汽车电子与电器系统及检修

充电系统故障诊断

A6

单元

目标

掌握发电机输出电压的检

测方法

掌握发电机输出电流的检

测方法

熟悉充电系统的检修方法 掌握发电机的检测方法

单元目录 发电机的检查

充电系统的检查与诊断 发电机检查

单元总结

发电机是充电系统的核心部件,通过检测发电机的好坏就可以知道充电系统是否充电正常。对于发电机的检查通常采用检测发电机输出电压和检测发电机电磁场的方法。

输出电压检查

发电机输出电压检查可以帮助维修人员诊断发电机的发电电压是否符合标准范围

如果输出电压太高或太低都表明发电机存在故障,应更换发电机调节器或发电机

电磁场检查Array 在发电机处于工作状态时,发电机的励磁线圈通电会产

生磁场。此时,使用螺丝刀

或者铁质工具靠近发电机转

子端部,应该能够感觉到磁

场吸引螺丝刀的力量,否则

说明发电机没有发电,应检

查调节器、电刷、以及转子

线圈

充电系统的检查与诊断

常规检查

发电机上的接线

蓄电池的正负极电缆线

与极桩的连接发电机皮带

故障诊断

充电电流过大

指示灯时亮时灭

指示灯一直点亮

指示灯一直不亮

充电系统的检查与诊断

常规检查

当对充电系统的故障进行诊断前,应该先检查以下内容:

蓄电池的正负极电缆线与极桩是否紧固牢靠

发电机上面的接线是否牢靠

发电机皮带是否松弛

发动机转速达到1500转/分钟后,充电指示灯是否熄灭

故障现象故障描述故障原因

充电指示灯一直不亮点火开关打开,充电

指示灯不亮,启动发

动机,充电指示灯也

不亮。

充电指示灯发光二极管断路

熔断丝烧断使指示灯线路不通

指示灯或调节器电源线路导线断

路或接头松动

蓄电池极柱上的电缆线头松动

点火开关故障

发电机电刷与滑环没有接触

调节器内部电路故障

故障现象故障描述故障原因

充电指示灯一直点亮发动机启动后,仪表盘上的充

电指示灯始终亮着,这说明发

电机出现了不充电或充电输出

线路故障。

发电机磁场绕组短路、断路

或搭铁

定子绕组短路、断路或搭铁

故障

整流器故障

电刷与滑环接触不良

调节器故障

发电机的传动带过松而打滑

发电机输出电压降太大

故障现象故障描述故障原因

充电指示灯

时亮时灭 接通点火开关和发动机正

常运转时,充电指示灯亮

度不稳定,时亮时灭

发电机传动带松弛出现打滑

现象

发电机整流二极管断路

定子绕组连接不良

发电机电刷磨损过多

调节器调节电压过低

相关线路接触不良

充电电流过

大 汽车灯泡很容易烧坏、蓄

电池温度过高且其电解液

消耗过快等故障现象说明

发电机充电电流过大

发电机充电电流过大的原因

往往是由于电压调节器调节

电压过高或者是由于调节器

失效造成的

SI 类型在发电机内部集成电压调节器,在发电机后部共有两个接口(1#端子连接仪表内部的充电指示灯,2#连接蓄电池)。

SI 类型发电机检测

CS 类型发电机一般独立作为一个元件,由模块进行控制,其发电机端子如图15 4所示。其端子含义如下: P——直接与发电机内部定子线圈相连,输出交流电压信号 S——用于监测蓄电池的实际电压

F——向控制模块反馈调节器内部励磁线圈励磁电流大小信号,有时用I 代替

L——控制模块对发电机的控制信号,若L 端线路断路时,也可以用F 端代替

CS 类型发电机检测

使用手持式电流钳表来测量发电机最低额定输出电流,根据测试结果: 若电流钳显示为正值,并且能够大于5A,则系统正常

若电流钳显示为负值,说明在车辆最大用电负载下,发电机不能够为车辆提供充足的电能,则系统故障

单元总结

基于嵌入式系统的电动汽车交流充电桩设计

2012年8月15日第35卷第16期 现代电子技术 Modern Electronics Techniq ueAug .2012Vol.35No.16 基于嵌入式系统的电动汽车交流充电桩设计 范晓燕1,丁立波1,马河祥1,张文会2 (1.南京理工大学,江苏南京 210094;2.河南远大电力设备有限公司,河南济源 454650 )摘 要:交流充电桩是电动汽车充电系统的主要设备之一。在此以基于Cortex-M3内核的微处理器为核心,结合嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,完成了电动汽车交流充电桩的设计与实现。对系统各个硬件模块的原理和结构进行了描述,并详细阐述了应用软件的任务优先级安排和各任务之间的关联性设计。该交流充电桩工作稳定、计量准确、操作简单、安装布设方便, 系统的可扩展性强,且已通过相关机构鉴定。关键词:电动汽车;交流充电桩;嵌入式系统Cortex-M3;μ C/OS-Ⅱ中图分类号:TN911-34;TM92 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2012)16-0178- 03Design of AC charging  point for electric vehicles based on embedded systemFAN Xiao-yan1,DING Li-bo1,MA He-xiang1, ZHANG Wen-hui 2 (1.Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China;2.Henan Yuanda Electric Power Equipment Co.,Ltd.,Jiy uan 454650,China)Abstract:AC charging point is one of the main devices for electric vehicle charging system.This paper completes the de-sign and implementation of AC charging point,for which a microprocessor based on Cortex-M3as the core is adopted and aembedded real-time operating systemμC/OS-Ⅱis combined.The principle and structure of each hardware module are de-scribed in detail.The arrangement of priority and interconnection design of each task of the application software is elaborated.The test results show that the AC charging point has the features of stable operation,accurate measurement,simple manipu-lation,convenient installation and good scalability .Keywords:electric vehicle;AC charging point;embedded system;Cortex-M3;μ C/OS-Ⅱ收稿日期:2011-02- 26 汽车是现代生活中不可或缺的交通工具, 但随着能源危机和环境污染问题日益严峻,传统燃油汽车的发展面临着越来越大的压力。电动汽车凭借其在环保和节能等方面的优势,已成为汽车工业发展的必然趋势。然而,电动汽车要想得到快速广泛的普及,便捷高效的电能补给网络建设是重要的前提之一。充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是 电动汽车商业化、 产业化过程中的重要环节[1 ]。交流充电桩是指固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,为电 动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置[ 2 ]。1 总体方案设计 本文研制了一种落地式交流充电桩,外观如图1所示,该交流充电桩安装方便,使用简单,可布设于充电站、 停车场等室内或室外场所。1.1 功能需求分析 首先,作为电动汽车电能补给装置,系统必须采取必要的安全防护措施,向车载充电机可靠地输出高质量的交流电能,同时保障操作人员及设备的电气安全。其次,准确的电能计量及收费是系统的基本功能,要满足 分时段多费率的使用要求。最后,一个友善的人机接口界面及便捷的操作流程设计,能够给用户留下愉快的使用体验,从而使产品更容易为市场所接受。1.2 模块化结构设计 根据交流充电桩的功能需求,对系统进行了模块化设计, 包括交流输入控制模块、交流输出控制模块及中央管理模块,如图1所示 。 图1 交流充电桩结构框图 各模块主要实现的功能如下: (1 )交流输入控制模块。实现交流电能的计量,交流供电控制,电气安全防护等。(2 )交流输出控制模块。实现充电电缆连接判断,与车载充电机进行通信。 (3)中央管理模块。实现人机交互、用户身份识别、计量收费、数据管理和通信、交流输入/输出模块控制,以及故障诊断等功能。

笔记本电脑供电电路故障的诊断方法

笔记本电脑供电电路故障的诊断方法 笔记本电脑的主板供电电路是笔记本电脑不可或缺的一部分,其出现问题通常会导致不能开机、自动重启以及死机等种种故障现象的产生。 学习笔记本电脑主板供电电路故障的诊断与排除,首先应掌握其基本工作原理,其次要对主板供电电路出现问题后导致的常见故障现象进行了解,最后要不断总结和学习主板供电电路的检修经验和方法。 1 笔记本电脑主板供电电路基本知识 笔记本电脑主板的供电方式有两种,一种是笔记本电脑采用的专用可充电电池供电,另一种是能够将220V市电转换为十几伏或二十几伏供电的电源适配器供电。笔记本电脑的专用可充电池提供的供电电压通常要低于电源适配器的输入供电电压。 无论是笔记本电脑的专用可充电电池还是电源适配器,其输入笔记本电脑主板上的供电并不能被所有芯片、电路以及硬件设备等直接采用,这是因为笔记本电脑主板上的各部分功能模块和硬件设备对电流和电压的要求不同,其必须经过相应的供电转换后才能被采用。所以,笔记本电脑主板上的各种供电转换电路,成为了笔记本电脑不可或缺的一部分。同时,笔记本电脑的主板供电电路出现问题后,就会导致不能开机、自动重启以及死机等种种故障现象的产生。 学习笔记本电脑主板供电电路故障的诊断与排除方法,必须首先掌握其工作原理和常见故障现象,这样才能够在笔记本电脑的检修过程中做到故障分析合理、故障排除迅速且准确。 1.1笔记本电脑主板供电机制 笔记本电脑主板上的供电转换电路主要采用开关稳压电源和线性稳压电源两种。 开关稳压电源是笔记本电脑主板中应用最为广泛的一种供电转换电路。笔记本电脑主板上的系统供电电路、CPU供电电路、芯片组供电电路以及内存和显卡供电电路中,都广泛采用了开关稳压电源。 开关稳压电源利用现代电子技术,通过电源控制芯片发送控制信号控制电子开关器件(如场效应管)的“导通”和“截止”,对输入供电进行脉冲调制,从而实现供电转换以及自动稳压和输出可调电压的功能。 笔记本电脑主板上应用的开关稳压电源电路通常由电源控制芯片、场效应管、滤波电容器、储能电感器以及电阻器等电子元器件组成。

电动汽车中的电池能量管理系统

一、前言 电动汽车的应用有效地解决了能源和环境可持续发展的问题。电动汽车的应用前景广阔。但电动汽车尤其纯电动汽车的应用遇到了动力电池的难题,电池的问题体现在两个方面。其一是动力电池比能量不高,影响电动汽车续驶里程的要求,价格太高直接影响电动汽车的初始成本; 其二是电池的性能差,使用寿命低影响电动汽车的使用成本。电动汽车用的电池使用中其性能发挥得如何,除与电池模块自身性能有关外,与其应用的电池能量管理系统的功能有着密切的关系,尤其是电池模块质量不太理想的条件下,应用功能完备的电池能量管理系统其作用就更加突出。借助电池能量管理系统的正常工作会使电池模块的性能得以充分发挥,减少电池模块故障,延长电池模块的使用寿命,增加电动汽车的使用安全感。因此,电动汽车电池能量管理系统的应用备受电动汽车设计者和使用者的重视。 二、电动汽车电池能量管理系统的功能电动汽车,尤其是纯电动汽车中的电池能量管理系统是该车的一种相当重要的技术措施,可以称为电动汽车电池的“保护神”,它起到了对电池性能的保护、防止个别电池的早期损坏、有利于电动汽车的运行,并具有各种警告功能等[1]。由于它参加电池箱内电池模块的监控工作使电动汽车的运行、充电等功能与电池的有关参数(电流、电压、内阻、容量)紧密相连和协调工作。它有计算,发出指令、执行指令和提出警告的功能。各种电池模块虽然有结构和性能上的差异,但它们都具备一些相同或相似的功能。典型的电池能量管理系统应具备如下功能: 2.1 对能量的检测功能 电动汽车在行车过程中,该系统能随时对车辆的能耗进行计算,最终给出该电池箱内电池模块剩余的电池能量值,并通过剩余能量计将数据显示出来,使驾驶人员知道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶.在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能的地方,补充电量防止半路抛锚。 2.2 对电池工作状态的监测与控制功能 电池能量管理系统按电池箱内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。一般情况下,电池箱内有温度传感器及电压、电流和内阻的测量值。由于温度的变化对其他参数都有影响,所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号,将测得的温度值与事先设定的温度值进行比较,决定对电池冷却与否。电动汽车能源是很宝贵的,应尽量采用节能元件,所以电池箱内的冷却风扇一般都是采用分级参与工作。这样能做到在保证电池性能的条件下尽量使用小排量的风扇。当第一级风扇工作后尚不能达到要求的温度时,第二级冷却风扇才参与工作,加强冷却。此时电池箱内的温度如果还不能达到要求的工作条件,温度继续升高已达到影响电池模块的正常工作条件,为保护电池模块不受损坏,能量管理系统会发出停止电池模块供电的指令,强行车辆停驶。当电池在充电状态下,能量管理系统会强令充电机停止充电而不损坏电池,由维修人员进行检测排除故障。 2.3 保证充电功能

解放CA1092型货车充电系故障诊断实例-2181981

解放CA1092型货车充电系故障诊断实例 王怀玲董笑鹏姚新兆 (平顶山工业职业技术学院,河南平顶山 467001) 解放CA1092型载货汽车充电系统由JF1518型硅整流发电机、JFT142型晶体管电压调节器、电流表A、充电指示灯L、点火开关、蓄电池及其连接导线等组成。该发电机的特点:磁场绕组L3外搭铁,即,磁场绕组L3的两接柱F、F/均与发电机外壳绝缘,磁场绕组L3的励磁电流经调节器的F接柱搭铁,定子绕组带中性点抽头,用以控制组合继电器来保护起动机和控制充电指示灯L;发电机后端盖上有5个接线柱,如图1所示。其中“B”为发电机电枢接柱,由粉色导线接点火开关接柱,并经30A熔断丝与蓄电池相通;“E”为接铁接柱(黑色导线);“N”为中性点接线柱,由蓝色导线接组合继电器的“N”接线柱,用来控制充电指示灯控制继电器;“F”为磁场接线柱,由黄色导线接电压调节器的“F接线柱”;“F/”为磁场接线柱,由红色带白条导线经熔断丝盒(5A熔断丝)接点火开关,并与调节器“+”接柱相通。调节器接线不得接错,否则,将损坏调节器。 图1 解放CA1092(CA142)型汽车充电系统电路 一、解放CA1092型载货汽车充电系统的工作原理 1.当接通点火开关,发电机电压低于蓄电池时,晶体管调节器末级开关三极管导通(相当于触点式调节器触点闭合),蓄电池经调节器末级开关三极管向磁场绕组供给励磁电流(他励),充电指示灯亮。此时,励磁电流电路如图1中虚线箭头所示:蓄电池“+”端→30A熔断丝→电流表→点火开关→5A熔断丝→发电机的F/接线柱→磁场绕组L3→发电机的F接线柱→黑色导线→调节器的F接线柱→调节器的“-”接线柱→发电机的E接线柱搭铁。 2.当发电机电压高于蓄电池电压(低于限额电压值)时,调节器的末级开关管仍导通,

模拟电路故障诊断

模拟电路故障诊断 摘要 模拟电路故障技术近年来得到了迅速的发展、取得了许多可喜的成果。该文探讨了这一领域中一些重要的热门研究问题,主要包括:基于专家系、神经网络、模糊理论、小波变换等理论发展起来的模拟电路故障诊断的新理论和新方法;重点介绍了作者总结的上述各种方法的基本原理、优缺点及其发展现状;对其他一些智能方法也进行了简要介绍;最后指出了模拟电路故障诊断技术的发展趋势: 关键词:模拟电路;故障诊断;专家系统;神经网络;模糊理论;小波变换

Abstract In recent years the fault diagnosis technique of analog Circuit is developed rapidly,and has led to many new results.In this paper,firstly,some important issues in this area,including expert system,neural network,fuzzy theory,wavelet transform and their application in fault diagnosis of analog circuit,are elaborated.The emphasis is focused on summarization work by the author,such as main principle,respective advantage and disadvantage and presented development of above new thories and methods.secondly,some other intelligent methods and their applications are also described.Finally,the development trend of the fault diagnosis technology of analogy of analog Circuit is also presented. KEYWORDS:Analog circuit;Fault diagnosis;Eepert system;Neural network;Fuzzy theory;Wavelet analysis

(完整版)基于STM32F的电动汽车交流充电桩控制系统设计

基于STM32F的电动汽车交流充电桩控制系统设计0 引言 随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧,各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的方向,发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。我国高度重视电动汽车的发展,国家相继出台了一系列标准来扶持和规范电动汽车的发展。但要实现电动汽车大面积普及我国还有很长的路要走,需要解决的问题还有很多。在最近发布的《节能与新能源汽车产业规划》草案中指出将以纯电动汽车作为主要战略取向。有关专家指出纯电动汽车的发展存在三大瓶颈问题:一是标准的缺失,二是配套政策的不完善,三是基础设施的规划和建设的有序推进。本文所研究的电动汽车交流充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。 1 电动汽车交流充电桩介绍 交流充电桩,又称交流供电装置,是指固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(办公楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供人机交互操作界面及交流充电接口,并具备相应测控保护功能的专用装置。交流充电桩采用大屏幕LCD彩色触摸屏作为人机交互界面,可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式充电,具备运行状态监测、故障状态监测、充电分时计量、历史数据记录和存储等功能。充电桩的交流工作电压(220±15%)V,额度输出电流(AC)为32 A(七芯插座),普通纯电动轿车用交流充电桩充满电大约需要6~8 h,充电桩更适用于慢速充电。交流充电桩一般由桩体、电气模块、计量模块、账务管理模块四部分组成。根据安装方式的不同,桩体可分为落地式和壁挂式两种。落地式充电桩适合在各种停车场和路边停车位进行地面安装;壁挂式充电桩适合在空间拥挤、周边有墙壁等固定建筑物上进行壁挂安装,如地

用Matlab的模拟电路故障诊断神经网络方法

万方数据

万方数据

谢涛,何怡刚,姚建刚,等:vB调用Madab的模拟电路故障诊断神经网络方法 2010,46(10)215 looPerfo珊诅n∞is o.0099997.Go丑liBO.0l 、. (2)vB调用Matlab方法 这里采用vB调用Matlab的ActiveX自动化技术。在vB6.0中建立—个工程,在窗体中添加6个标签控件、5个文本框控件以及两个命令按钮控件,5个文本框控件分别对应神经网络输入层、隐层、输出层神经元个数、动量因子、学习速率,两个命令按钮的C印tion属性为“开始诊断”和“取消”,诊断系统主要程序代码如下: PrivateSub C删d1_click() Dim叫ldab灿Object SeI眦tlab=CreateObject(“m日t】8bgpplic8ti仰”) Dim s打As晰Ilg Dim嘟uh鼬S试llg 舡酣“p”+“t” h=【0l;O1;O1;0l0l】 8h=sh牛“tr” 8tr=str+f.mt_n州圩(tr,【5,18,22】,{‘taI坞ig’,‘t姐sig’,‘pI|relin’}, ‘面妯’) sh=s叶”net.n证nPafam.ep伽h=30000,net.tmiIIP嬲珊.酬=0.01,net.h面nPa姗.L卸.08,舱t.trajIlf‰mc=O.6,net=train(net,p,t)” 瑚IIlt:田bjManab.涨ute(g廿) EndSub 代码中,“p”和“t”分别为神经网络的输入和输出。诊断运行结 果如图3所示,诊断结果和单独用神经网络来诊断是一致的。 图3vB调用M丑t18b诊断模拟电路结果 5结论 使用VB编写主界面,调用Madab来对模拟电路进行故障 诊断,可以将Madab强大的数值计算功能和vB在图形用户界面开发方面的优势相结合,相互取长补短,从而可以缩短程序的开发周期,减少编程工作量。利用VB调用MaⅡab来对c,IsV滤波器进行故障诊断,结果和单独用神经网络来诊断是一致 的,可对模拟电路故障诊断软件的开发起一定的指导和借鉴 作用。 参考文献: 【l】梁新成,黄志刚,朱慧.VB与Madab混合编程的研究哪.北京工商大 学学报,2007,25(1):38-41. [2】卢秋蓝.VB与Mallab混合编程的研究叨.计算机仿真,2003,20(12): 115—117. 【3】戴葵.神经网络设计【M】.北京:机械工业出版社,2002:203—233.【4】金瑜,刘红.基于小波神经网络的模拟电路故障诊断叨.仪器仪表学 报。2007,28(9):1600—1603. (上接192页) 5总结 就高压输电线除冰机器人工作环境的复杂性以及工作任 务的特殊性考虑,结合考虑了机器人运动学和动力学问题,对机器人的数学建模。并根据建立的模型,运用基于粒子群优化 控制参数的PID控制器,对除冰机器人进行运动控制。最后针对除冰机器人在斜坡上爬行的情况,进行了实验仿真,结果验 证了所设计模型和运动控制方法的可行性。参考文献: 【l】‰ida K,U眦t跚i Y.Conhd0f叩∞e f;∞nying幽t【C】,,Pr∞ IEEECoIlfDeci8 C傩nDl。1990。90:97—102. 【2】Mukheijee R,Nak姗啪Y.F伽训ati帆柚d e珏ici咖姗pllt8ti佃0f inv.≥rse d”aⅡdc8of 8pacerobot8fJ】.IEEE Thln柚cti咖仰Ro】)aIicB 明dAuto础越on。1992,8(3):400—406.【31YanIadaK,’I’suchiyaK.陆cientc唧utation ldgofithm fbr啪ipu— latorco曲d0fa叩ace robot【J】.S∞Ills咖t ContrEIlg 7Ihm, 1990.26(7):765—772. 【4】YbsIIidaK.Expefir唧tal咖dy加thedyIl锄icsand咖hd0f8 印∞eml雠witIIexperiⅡ掂ntalh神一no撕ngmbot姐tellite(EE0一 F0砌弓)si眦l蝴【J】.Adv舳ced Robotic8,1995,9(6):583—602. 【5】VafaZ,DubowskyS.强el【inematics舳d dyll锄ic8 0f 8p∞e m— nipul曲舯:1k vimlal咄Illipulator印呻ch叫1leIⅡtemati叫alJ叶 nal0fRDbotic8 Re鸵arch.1990,9(4):3—21. 16】P印adopoIIl∞E,D岫Bky S.On出e natllre of c蚰tf0_Ial学Dritl枷皓 for h训oating8pace姗ipIlIat0椰EETr蛐R幽d∞Aut鲫砒, 1991。7(5):750一758. m SahaSK.A unified appmach to sp∞e ml埘kine眦tics叨.IEEE Tr姐s舵tiomon Robotic8锄dAutomati锄。1996,12(3):401-405. 【8】张运楚,梁自泽,谭民.架空电力线路巡线机器人的研究综述叨.机 器人,2004,26(5):467-473.【9】朱兴龙,王洪光,房立金,等.输电线巡检机器人行走动力特性与位 姿分析叨.机械工程学报,2006,42(12):143一150. 【lO】郭琦,洪炳蓉,吴葳.双臂六自由度空问机器人广义雅可比矩阵的 推导【J1.电子学报,2005,2(2):322—326. 【ll】周风余,李贻斌.高压输电线路自动巡线机器人机构设计及在约束 条件下的逆运动学分析m.中国机械工程,2006,17(1):4_9. 【l2】SilvaGJ,DattaA,Bhatt∞llaryyaSP.N州瑚uh8∞megyntllP si8 0fPID c帆tf0(’ue瑁【J】.IEEE n雌actio璐彻Aut吣tic C吼一 tml,2002,47(2):241—252. 【13】刘金琨.机器人控制系统的设计与仿真【碉.北京:清华大学出版 社。20【)8一06.【14】Ebe血Ⅱt R C,‰硼edy J.A n溯0ptiIni烈u8ingpaIticle s舢 tlI∞ryIq伊roceedjn铲ofthe SixtIlIntemation8lSymposi岫帆Mi— c∞ M∞hi∞ 髓d Hu啪Scie懈.New York,NY,USA:IEEE, 1995:39—43. 【15】梁玉丹.周国策—种基于Pso干m算法的分稚式机器人实时控制叽. 电气传动,2006,36(11). 富●1 。 万方数据

可充电电池组智能低碳管理系统的设计

可充电电池组智能低碳管理系统的设计 【摘要】本文提出了一种新的可充电电池组管理和维护方法。在不拆解电池组的情况下,自动检测电池组中每个电池的电压、电量等参数,对电池组中任意存在问题的电池进行维护与激活,延长电池组使用寿命;同时,在条件允许时利用电池放电能量对需要充电的电池充电,可以节约能源,实现低碳、节能减排。 【关键词】电池组记忆效应自动检测核对性充放电低碳激活 充电电池作为电能储备单元,具有容量大、内阻小、价格便宜等优点,在电力、通信、医疗、银行、铁路/空行/港口调度等许多领域有着广泛的应用,但都或多或少存在一定的记忆效应,而使用最多的铅酸电池更是具有明显的记忆效应,这就要求必须定期对其进行完全充放电操作,称为全核对性充放电。核对性放电可以检查出电池组中蓄电池容量是否正常,并且及时发现老化电池和活化蓄电池。对老化电池进行多次完全充放电使蓄电池内部化学物质活化的操作,称为激活。 电池组在对外供电时将所有的电池一起放电,再进行整体充电,由于电池的个体化差异,使得部分电池过充电或过放电,如果不能及时发现,将会极大降低电池的使用寿命,使电池组提前报废,造成很大浪费。除此之外,铅酸电池中重金属铅占了整个电池组成成分的2/3以上,其生产和回收都对环境造成极大的危害。 传统的核对性充放电方法是用大功率电阻放电,这部分能量被直接消耗;传统的对老化电池激活需要拆解电池组,费时费力且容易造成短路打火事故。 本文提出在不拆解电池组的情况下,实现对电池组中任意单只或多只电池的自动检测、自动充放电、自动进行低碳激活、实时检测防止过充电过放电,延长电池使用寿命的目的;在核对性充放电及对老化电池激活时可利用放电能量,把需要放电电池的放电电量用来对需要充电的电池进行充电,这样既节约能源,又避免了使用电阻放电带来的温升以及散热问题,降低碳排放。 本文结构安排:首先进行系统的整体分析,然后是硬件设计,其次是软件设计,最后做了在不拆解电池组情况下检测任意单个电池的电压、电流、容量以及怎样实现电池组中一个电池给另外一个电池充电的实验,得出了新方法比传统的电池组管理方法效率高和节能的结论。 1 系统的整体分析 在不拆解电池组情况下,本系统可对2个以上同规格可充电电池组成的电池组进行日常维护与自动低碳激活。通过电池选择模块从电池组中选择单个电池,通过检测模块检测出选中电池的各种参数。当对电池组整体充电时,实时检测单个电池电压,可以检测出由于单个电池个体化差异所导致过充电和欠充的电池,

汽车充电系统的故障分析与诊断

汽车充电系统的故障分析与诊断 摘要:主要叙述了典型汽车充电系统的组成结构、工作原理及故障的分析诊断和故障的排除方法。重点对汽车充电系统的主要核心部件发电机的结构、发电原理及故障分析诊断、维修方法进行了着重叙述。可以用于汽车维修人员从事汽车充电系统故障的诊断和排除工作时的参考。 关键词:汽车;充电系统;发电机 汽车充电系统主要包括交流发电机、调节器、蓄电池、电流表或其他充电状态指示装置、钥匙开关及导线连接等,其中,核心部件是发电机装置。汽车充电系统的作用就是向汽车用电设备提供低压直流电能,以保证汽车在行驶中和停车时的用电,因此,汽车充电系统的故障分析与诊断是极为重要的。 一、发电机的作用与构成 1.发电机的作用及构成 发电机作为汽车运行中的主要电源,担负着向启动系统之外所有用电设备供电的任务,并向蓄电池充电。汽车发电机目前大多采用交流发电机,交流发电机主要由三相同步交流发电机和二极管整流器组成,一般称为硅整流交流发电机。汽车交流发电机主要由转子总成、定子总成、整流器、前后端盖、电刷和电刷架以及带轮、风扇等部件组成。 2.交流发电机工作原理 交流发电机的工作原理是:发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中,且匝数相等。三相绕组的末端连在一起,成星形联结。当磁场绕组接通直流电时,产生了磁场,使转子轴上的两块爪形磁极磁化,一块为N极,一块为S极。发电机转子由发动机通过传

动带驱动旋转。根据电磁感应原理,当转子旋转时,磁感线与定子绕组之间产生相对运动,在定子绕组中就产生交流电动势。因为定子绕组是由三相绕组组成的,因而在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位互差120度的交流电动势。由于现代汽车的各种功能越来越完善,自动化程度越来越高,导致用电设备的数量越来越多。因此,要求发电机应有较大的输出功率。 交流发电机及其调节器结构简单、维护方便,若是使用得当,不但可以减少故障,还可延长使用寿命。为此,要正确使用交流发电机和调节器,发现故障及时检修。下面我对汽车充电系统故障分析诊断和故障排除方法做一论述。 二、充电系统的初步诊断方法 1.汽车充电系统的初步诊断 首先,我们要对充电系统的各元件装置及连接导线进行外观安装情况、完好情况的检查,对各导线及连接头的连接完好情况进行认真的检查,如,发电机的皮带是否断裂,是否皮带过松,是否老化;发电机的皮带轮是否存在缺损、变形等情况;发电机整体是否固定牢固,是否外壳处有破损;与充电系统有关的导线是否固定牢固,是否外壳有破损;充电系统有关的导线是否存在脱落或连接不牢情况,如检查蓄电池的正负极柱是否连接松动,是否柱头上存在腐蚀,检查发电机上的B+导线是否松动,是否存在烧蚀现象,检查发电机后端的各电线接头是否脱落,是否存在虚连现象或存在烧蚀情况,细致进行外观目测和手动检查。 2.汽车充电系统的测量 当检查确认正常之后,再用直流电压表测量蓄电池的电压值,正常情况应在12V左右,然后,让另一人打着车,并保持发动机转速在2000转左右,再测蓄电池的电压值情况,如果充电系统是正常发电,此时的电压值应在14V左右;如果此时的蓄电池电压值仍为不着车时的12V左右的电压值,则说明充电系统不发电,存在故障;如果此时测得的蓄电池电压

模拟电路统一软故障诊断的研究

第27卷第11期·1060· 电子测量与仪器学报 JOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENT AND INSTRUMENT Vol .27No .11 2013年11月 收稿日期:2013-05Received Date :2013-05*基金项目:国家自然科学基金(61201031,61171079)资助项目 DOI :10.3724/SP.J.1187.2013.01060 模拟电路统一软故障诊断的研究 * 胡 梅 1 胡列峰 2 明德祥 1 (1.国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073;2.湖南出入境检验检疫局长沙410004) 摘 要:在模拟电路故障诊断的诸多方法中,模拟电路统一软故障诊断方法成为新的研究热点。从模拟电路统一软故障诊 断方法的提出, 到模拟电路统一软故障诊断方法的改进,将其与基于多种方法融合的模拟电路软故障诊断方法做了比较。最后重点分析了模拟电路统一软故障诊断的研究现状和存在的不足,基于实用化的角度,从统一的模拟电路故障诊断的功 能模块划分原则和方法、通用的模拟电路故障可诊断性分析方法、通用的模拟电路模块化分级诊断软故障诊断方法、统一的诊断效果评估指标4个方面指出了模拟电路统一软故障诊断的发展趋势。关键词:模拟电路;统一软故障诊断;SBT ;SAT ;可诊断性分析中图分类号:TN431.1 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:510 Study on unified soft fault diagnosis of analog circuits Hu Mei 1 Hu Liefeng 2 Ming Dexiang 1 (1.College of Mechatronics Engineering and Automation ,National University of Defense Technology ,Changsha , 410073,China 2.Hunan Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau ,Changsha ,410004,China ) Abstract :Among the methods of fault diagnosis of analog circuit , the unified soft fault diagnosis method has become a new hotspot.Firstly ,this paper introduces the provenance of unified soft fault diagnosis method of analog circuit ,and the improved measures of the proposed unified soft fault diagnosis method are analyzed.Then ,the soft fault di-agnosis methods based on the fusion of some different methods are compared with the unified method.Finally ,the research status and the existing problems of the unified soft fault diagnosis method are analyzed particularly.Based on the practical perspective ,we point out the research direction of the unified soft fault diagnosis according to four different aspects :the principle and method of function module division of the unified soft fault diagnosis ,the univer-sal fault detectable analysis method of diagnostic analog circuit ,the universal strategy of module classification diag-nosing for analog soft fault ,the unified diagnostic evaluation index ,and finally discuss the issues remain to be re-solved. Keywords :analog circuit ;unified soft fault diagnosis ;SBT ;SAT ;analysis of fault detectable 1引言 虽然电子仪器系统越来越趋于“大数字,小模拟”结构,即数字电路所占的比例越来越大,但是终究无法完全取代模拟电路,所以其中大部分电路 是模拟和数字混合电路 [1-2] 。电路的测试和故障诊断是制约电子仪器发挥效能的主要因素之一,随着电子仪器中数模混合电路的应用越来越广泛,对电 路故障诊断提出了更为严格的要求[3] 。据统计,在 电子仪器数模混合电路中, 模拟部分故障发生的概率远高于数字部分, 模拟部分的可靠性决定了整个混合电路系统的可靠性,所以模拟部分的故障诊断 需求更为迫切 [4-6] 。自20世纪70年代以来,学者们致力于模拟电路故障诊断的研究,传统的基于电路本身的模拟电路故障诊断方法有参数识别法、故障验证法和故障

电动汽车无线充电系统 快速充电要求

电动汽车无线充电系统快速充电技术规范 1范围 本标准规定了电动汽车无线充电系统的电能传输要求、接口要求、安全要求。 本标准适用于交流输入标称电压最大值为1000 V,直流标称电压最大值为1500 V的静态磁耦合电动汽车无线充电快速充电设备。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 156 标准电压 GB 4208 外壳防护等级(IP代码) GB 4943.1 信息技术设备 安全 第1部分:通用要求 GB/T 7251.7 低压成套开关设备和控制设备 第7部分:特定应用的成套设备--如码头、露营地、市集广场、电动车辆充电站 GB 16895.3 建筑物电气装置 第5-54部分:电气设备的选择和安装 接地配置、保护导体和保护联结导体 GB 16895.21 低压电气装置 第4-41部分: 安全防护 电击防护 GB-T 27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议 ICNIRP 2010 限制时变电场和磁场曝露的导则(1Hz—100kHz)(For limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields(1Hz—100kHz)) T/CSAE XXXX-XXXX 电动汽车无线充电系统慢速充电技术规范 3术语、定义 3.1术语和定义 3.1.1 原边设备 primary device 能量的发射端,产生交变磁场与副边设备耦合的设备,包括封装和保护材料。 3.1.2 副边设备 secondary device 能量的接收端,安装在电动汽车上与原边设备发生耦合的设备,包括封装和保护材料。 3.1.3 无线电能传输 Wireless Power Transfer (WPT) 调整具有标准电压和频率的交流电源的电流,将电能以交变磁场的方式从原边设备传输至副边设备。 3.1.4 电动汽车无线充电 Electric Vehicle Wireless Power Transfer (WPT)

基于智能化锂电池充电管理系统的研究

摘要 本文主要介绍的智能化锂电池充电系统是专门为锂电池设计的高端技术解决方案。该系统适用于锂离子、镍氢、铅酸蓄电池单体及整组进行实时监控、电池均衡、充放电电压、温度监测等,采用了电压均衡控制、超温保护等智能化技术,是功能强大、技术指标完善的动力电池充电管理系统[ 1]。 关键词:智能化锂电池恒流恒压充电系统SMBus1.1 引言 随着社会经济的迅速发展,移动电话、数码相机、笔记本电脑等便携式电子产品的普及,消费者对电池电能要求日渐提高;人们希望在获得大容量电能的同时, 能够尽量减轻重量, 提高整个电源系统的使用效率和寿命。锂电池作为上世纪九十年代发展起来的一种新型电池[ 2], 因具有能量密度高、性能稳定、安全可靠和循环寿命长等一系列的优点,很快在便携式电子设备中获得广泛应用,更获得了广大消费者的青睐。由此可见,设计一套高精度锂电池充电管理系统对于锂电池应用至关重要。 1 锂电池充放电原理 锂电池主要由正极活性材料、易燃有机电解液和碳负极等组件构成[ 3]。因此,锂电池的安全性能主要是由这些组件间的化学反应所决定的。 根据锂电池的结构特性,锂电池的最高充电电压应低于4.2 V[ 4],不能过充,否则会因正极锂离子拿走太多,发生危险。其充放电要求较高,一般采用专门的恒流恒压充电器进行充电。通常恒流充电至设定值后转入恒压充电状态,当恒压充电至0.1 A以下时[ 5],应立即停止充电。 锂电池的放电由于内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极[ 6],以保证下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则电池寿命会缩短,因此在放电时需要严格控制放电终止电压。

汽车充电系故障诊断分析与排除教案

汽车充电系故障诊断分析与排除教案 一、教学目的和要求 1、知识目标:(1)了解充电系统的结构与原理; (2)让学生懂得如何看懂充电系电路 2、能力目标:(1)教会学生如何通过现象分析故障原因并排除; (2)通过本节课学习,使学生能熟练充电系的具体构造和工作原理,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生灵活思维和发散思维。 3、情感目标:通过本节课学习,进一步培养学生热爱汽车维修专业的思想,树立科学严谨一丝不苟的工作作风。 二、教学重点和难点 教学重点:让学生掌握充电系的具体构造和工作原理,懂得如何看懂充电系电路;汽车充电系常见故障诊断与检修常用工具、常用仪器;故障诊断基本方法;常见车型故障诊断程序;维修技术档案的编制。 教学难点:在实际运用中,教会学生如何通过现象分析故障原因并排除,掌握故障诊断基本方法与思路。 三、教学过程 1、组织教学,创设情境 首先课件展示:以汽车维修师主考官出的三道业务考题为情境,教师设疑(“以大众汽车为例,假如你是汽车维修师,你怎么样解答第一题(汽车充电系统的结构与原理是什么),因为第一道业务考题涉及上节课刚学过的内容,所以,学生比较容易解答此题,在学生积极回答后,教师及时予以鼓励,以增强学生的自信心,从而为顺利地完成本节课教学任务做好铺垫。 2、新课,再设情境 在解决第一道考题的基础上,教师再次设疑:“谁能回答第二道业务考题(汽

车发电机的作用是什么)呢?”因为第二道考题涉及本节课知识,学生不知该如何回答,因此吸引学生注意力,增强好奇心,激发学生学习兴趣。紧接着屏幕展示本节内容纲要,强调本节教学目的及要求,使每位学生都明确为了解答第二道业务考题(汽车发电机的作用是什么),还需要学习哪些理论知识。让学生带着问题和好奇,去探究新知。 3、主学习,探究新知 在创设教学情境的前提下,根据屏幕课件展示的本课内容,引导学生学习讨论: (1)充电系统的结构与原理。教师设疑:“充电系统的结构与原理是什么?”学生四人一组,讨论后,小组代表回答教师提问。 (2)、屏幕课件展示:教师继续设疑:“充电指示灯在什么情况下常亮?”学生继续分组讨论,回答提问。 (3)、通过以上演示和学生的讨论回答,教师再次设疑:“在实际操作中如何看懂充电系电路,如何诊断分析与排除可能出现的故障,做为汽车维修师你怎么样去具体操作,才能更符合主考官的要求呢?”进而引出汽车充电系故障诊断分析与排除。同时,教师对学生进行德育情感目标教育。 四、板书设计 汽车充电系故障诊断分析与排除 1、充电系统的结构与原理 2、充电系统的各结构作用 3、充电指示灯在什么情况下常亮 4、充电指示灯常亮的检测工艺流程 5、充电指示灯常亮的故障检测 6、发电机及电压调节器故障检测 7、检查充电系统线路

一种基于信号相关分析的模拟电路故障诊断方法_李纪敏

26卷 第2期2009年2月 微电子学与计算机 M ICROELECTRONICS &COM PUTER Vol.26 No.2F ebruary 2009 收稿日期:2008-04-21 一种基于信号相关分析的模拟电路故障诊断方法 李纪敏1,2,尚朝轩1,孟宪国1 (1军械工程学院光学与电子工程系,河北石家庄050003;2中国白城兵器试验中心,吉林白城137001)摘 要:模拟电子电路集成度日益提高,使得某些电路内部节点存在不可及性,针对这种电路,提出了一种基于信号相关分析的模拟电路故障诊断方法.将伪随机噪声信号作为模拟电路的测试激励信号,利用电路正常情况下与电路故障状态下输出响应之间的残差信号作为故障特征,通过信号相关分析实现对电路的故障检测与故障定位.仿真实验分析证明该方法操作简单,有较好的在线诊断能力,适用于诊断电路中的硬故障和软故障,能够达到较高的故障覆盖率. 关键词:伪随机噪声信号;互相关系数;故障诊断;m 序列 中图分类号:T N 43 文献标识码:A 文章编号:1000-7180(2009)02-0021-04 Application of Signal Correlation Analysis in Fault Diagnosis of Analog Circuits LI J -i min 1,2,SHANG Chao -xuan 1,MENG Xian -guo 1 (1Department of Opt ical &Electronic Engineering,Ordnance Engineer ing Colleg e,Shijiazhuang 050003,China; 2Baicheng Or dnance T est Center of China,Baicheng 137001,China) Abstract:T he integration of analog electr onic circuits i s more and more improved,so the no des in some system are inac -cessible.Aiming to the system,fault diagnosis method for analog circuits based on signal corr elatio n analysis is introduced in the paper.T he test stimulus signal for analog circuit is the pseudorando m no ise signal.F ault character is the err or signal between the normal output response and the output response in fault state.F ault detection and fault identification is achiev ed by cross -correlation analysis betw een the measurement signal and fault character in fault database.T he simulation r esult showed t hat the metho d is simple and have a good online diagnosis capabilit y.So ft -fault is diagnosed by the method and the fault coverage is hig her than other met hods. Key words:pseudor andom noise signal;cross -corr elation coefficient;fault diag nosi s;m -sequence 1 引言 随着模拟电子技术的飞速发展,电子电路集成 化程度和制版工艺逐渐提高,电路的功能化和模块化趋势日益明显[1] ,元件的密集度不断增加,从而导致电路内部可及节点越来越少,甚至有些电路内部不存在可及节点,这给模拟电路的检测和故障诊断技术提出了新的挑战[2] .虽然传统的交流故障字典法可以利用外部端口测试的方法完成故障诊断,但该方法需要改变测试激励的频率作多次测试,诊断过程复杂,测试时间较长.因此,如何利用模拟电 路有限的可及节点快速、有效诊断模拟电路内部的故障是该领域内亟待解决的问题. 文中以伪随机噪声信号(Pseudorandom Noise,PRN)作为模拟电路诊断激励信号,研究了一种基于信号相关分析的模拟电路故障诊断方法.故障特征取自正常状态和故障状态下输出响应之间的残差信号,不同的残差信号反映了电路处于不同的故障状态,通过电路的状态观测,利用信号相关分析实现对电路的故障定位.该方法进行故障诊断时仅需要输入端口和输出端口两个测试节点,并且不需要进行多次测试,适用于诊断大规模集成电路,能够较好的

相关文档
最新文档