目前针对电池组储能装置充放电,研究和设计了各种结构形式的双向DC-DC变换器[1-10],各有其特点和应用场合,但未见步进可调的恒流充电和恒流供电的双向DC-DC变换器。针对电池组储能装置存在的上述问题,提出了以TL494[11-14]为控制核心的双向DC-DC变换器,充电过程采用同步Buck拓扑,放电过程采用同步Boost拓扑的设计方案。

1 系统设计方案

整个系统主要由7个模块组成:(1)辅助供电电源;(2)双向变换器的PWM控制电路;(3)单片机最小系统板;(4)DAC转换的基准电压电路;(5)DAC转换电路;(6)主功率电路和驱动电路;(7)电流采样放大和A/D转换电路。系统方案如图1所示。

2 系统硬件电路设计

(1)辅助供电电源

辅助供电电源如图2所示。输入电源通过LM2596输出15 V,供给IR2103、TL494和LM358使用,同时经过7805降为直流5 V给单片机最小系统板供电。

图4 单片机最小系统板电路原理图

图1 系统方案框图

图2 辅助供电电源原理图

(2)双向变换器的PWM控制电路

双向变换器的PWM控制电路如图3所示。TL494工作在恒流限压模式,恒流电流由D/A转换器TLC5615的输出来决定,实现恒流步进可调。

图3 双向变换器的PWM控制电路

充电过程工作在同步Buck模式,TL494控制DC-DC双向变换器工作在同步降压模式。放电过程中TL494采用同步Boost工作模式。由于同步整流的上臂需要悬浮驱动,所以自举驱动采用IR2103作为驱动芯片。

(3)单片机最小系统板

[1] 王冕,田野,李铁民,等. 应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究[J]. 电工技术学报,2013,28(8):66-71.

(4)DAC转换的基准电压电路

现在不怕周找碴子了。如果说他杀之灭口，他也理直气壮：不过是些学生，不像特务还可以留着慢慢地逼供，榨取情报。拖下去，外间知道的人多了，讲起来又是爱国的大学生暗杀汉奸，影响不好。

主功率电路和驱动电路如图7所示。双向DC-DC 主回路采用同步Boost[15～16]和同步Buck[17～18]双向开关电源。同步Buck和同步Boost电路拓扑是完全对称的。拓扑结构由输入电容、电感器、桥臂MOSFET和输出电容组成。为了提高效率,电容选用高频、低阻、低ESR的电解电容,电感采用直流电阻小、磁芯损耗小的电感器,MOSFET选择上升时间、下降时间比较快、导通电阻比较小的MOSFET。

图5 DAC转换的基准电压

参考文献:

4月11日，北京市商务委员会发布《关于申报2018年度第一批商务发展项目的通知》，对商务发展领域内18个方向的项目进行资金补助。重点支持商务发展领域内促进生活性服务业品质提升、推动商业便民利民发展的项目；符合首都城市战略定位的促消费、稳增长等公共服务平台建设和典型示范类项目。对符合标准和要求的项目采取项目补助、政府购买服务、以奖代补等形式给予支持。

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在我刷大字的过程中，李耕田一直都在小声嘟囔两个字：我操。我刷完最后一笔转身要走时，李耕田还在那里不依不饶地嘟囔，我操，我操。我想了一想，觉得有必要跟李耕田解释一下，因为这次李老黑布置的任务重，实在没地方刷了，要不我是不会成心给他添堵的。

电流步进调节有很多种方法,例如采用软件PWM数字电源方法、数字电位器反馈法、D/A输出反馈法等。其中软件PWM数字电源中PID参数调试起来非常麻烦,数字电位器反馈法的输出不是线性的,因此电流步进调节采用D/A输出反馈法。DAC转换电路如图6所示,DAC芯片TLC5615与单片机之间通过SPI接口进行数据通信。

由于TL494的误差放大器的基准电压来源于TLC5615的输出,所以运用TL494的内嵌误差放大器实现恒流控制。通过按键写入TLC5615芯片的DAC数值,便可改变充电电压。

图6 DAC转换电路

(6)主功率电路和驱动电路

DAC转换的基准电压电路如图5所示,由TL431的C端稳定输出DC 2.5 V恒定电压提供。

限压环有硬件限压和软件限压,硬件限压在28 V左右,软件限压在24 V左右,主要完成电压反馈防止过充电。

图7 主功率电路和驱动电路

(7)电流采样放大和A/D转换电路

单片机内嵌AD采集输入电压、输出电压和输出电流的值。输入输出电压的采集利用电阻分压。电流测量如图7所示,由2个0.1 Ω电阻并联采样,并且采用LM358进行25倍电压放大后,送往单片机内嵌10 bit ADC中进行A/D转换。

3 系统软件设计

系统程序流程图如图8所示,主要完成系统初始化、A/D采样、数字滤波和显示、PID控制算法和控制数据的输出等。其中数字滤波部分分别将电源/负载电压采样值、锂电池充放电电流采样值和锂电池电压采样值通过数字平均值滤波算法进行处理。数字滤波算法[19]的具体过程如下:以5次A/D采用值为1组,去掉最大值和最小值,然后除以3求得平均值;得到5个平均值,再减去最大值和最小值,最后除以5,作为一次A/D转换有效值进行运算。

图8 主程序流程图

4 实验样机测试

制作实验样机如图9所示,样机主体部分整体质量小于440 g。

图9 实验样机

在不同条件下的测试结果如下:

(1)在输出电压U2=30 V条件下,实现对电池组恒流充电。充电电流I1在1 A～2 A范围内步进可调,步进值不大于0.1 A,测试数据如表1所列。

表1 输出电压U2=30 V时的充电电流测试数据

I1设定值/AI1实际值/A控制准确度/%2．02．031．51．91．931．11．81．830．61．71．731．21．61．620．61．51．501．31．41．410．71．31．310．81．21．220．81．11．120．91．01．022．0

由表1可见电流控制准确度不低于2%。

(2)设定充电电流I1=2 A,调整直流稳压电源输出电压U2在24 V～36 V范围内变化时,充电电流I1测试数据如表2所列。

表2 U2在24 V～36 V范围内变化时I1的值

U2/VI1/A362．05352．03342．03332．03322．03312．03302．03292．06281．97271．94261．9

由表2可得充电电流I1的变化率不大于1%。

(3)设定充电电流I1=2 A,在输出电压U2=30 V条件下,变换器的测试数据如表3所列。

表3 I1=2 A,在U2=30 V条件下的效率

U2/VI2/AU1/VI1/A效率/%301．723．32．0292．29

2013年，厦门市水利局以推进民生水利建设为己任，大力加快实施岛内外一体化水利发展战略，全面做好防汛备汛工作，推进水利工程和农田水利基础设施建设，加强水土流失治理和水土保持监管，推进最严格水资源管理制度落实，同时加强机关作风和行政能力建设，进一步提高依法行政能力和办事效率，各项工作取得显著成绩。

每学年的人事安排，我都要认真征求广大教师的意见，在确保学校整体工作的基础上，尽量满足个人的工作愿望；在学校成长发展的各个阶段，我都要通过各种形式和途径，征求教师的合理建议并融入管理制度。青年教师需要成长，学校就为他们找师傅；骨干教师追求高层发展，我就为他们搭台子。对那些默默无闻、脚踏实地工作的教师，我也给他们较大的工作空间，传递一份真切的信任。我认为，真诚地尊重教师，不但是爱事业的体现，更是一种管理智慧。

(4)测量并显示充电电流I1,在I1=1 A～2 A范围内,I1测试数据如表4所列。

表4 I1=1 A～2 A准确度

I1测量值/AI1实际值/A测量误差/%1．972．033．01．881．932．61．791．832．21．681．732．91．591．621．91．481．501．31．391．411．41．291．311．51．191．222．51．091．122．70．981．023．9

由表4可得充电电流I1的准确度不低于3.9%。

(5)具有过充保护功能:设充电电流I1=2 A,当充电电压U1超过阈值U1th=24±0.5 V时,停止充电。电路设计过压保护门限为24.0 V,满足要求。

虚拟人体解剖系统采用3Dmax建立骨骼模型，通过Uni⁃ty3D融合，建立了完整清晰的模型，此模型将用于AR/VR和疾病查询诊断功能。当启用疾病查询诊断时，通过疾病知识库的过滤，返回用户相关疾病的致病原因和治疗方法等信息。虚拟人体解剖系统功能实现如图1所示。

(6)变换器装置设定为放电模式,保持输出电压U2=30±0.5 V时,测试数据如表5所列。

班会结束的当天晚上，小李在QQ里给我留言：“尊敬的丁老师，今天您的检讨让我看到了一个男人的担当，是您的这种担当精神鼓舞了我，勇敢地走出了这一步。请您相信，接下来的日子里，我会以一个男人的担当来要求自己，请您给我机会……”

表5 放电模式下变换器效率测试数据

U1/VI1/VU2/VI2/V效率/%18．91．7630190．19

由表5可得变换器效率为90.19%。

(7)设负载电阻RL=30 Ω,调整直流稳压电源输出电压Us,使Us在32 V～38 V范围内变化时,双向DC-DC电路能够自动转换工作模式,测试数据如表6所列。

由表3可得变换器的效率达到92.29%。

表6 Us在32 V～38 V范围内变化时U2的变化

Us/VU2/V3229．83329．83429．73529．73629．53729．43829．3

由表6可得U2的变化范围在(30±0.5)V以内。

5 结论

针对电池组储能装置的充放电过程中对双向DC-DC变换器的需求,设计了以TL494为核心的充电同步Buck、放电同步Boost拓扑结构的双向DC-DC变换,整个系统实现了恒流充电在1 A～2 A范围内步进可调,步进值不大于0.1 A,电流控制准确度不低于5%,变化率不大于1%,变换器的综合效率为92.29%,准确度不低于3.9%。放电模式,输出电压保持30±0.5 V,变换器效率90.19%。整个设计样机重量仅为440 g,完全可以满足一般应用场合的需求。

(5)DAC转换电路

单片机最小系统板是电路的控制中心,主要包括单片机、时钟电路、复位电路、程序下载、按键和LCD1602显示电路。如图4所示。

[2] 武琳,刘志刚,洪祥. 隔离式双向全桥DC-DC变换器的功率控制特性比较与分析[J]. 电工技术学报,2013(10):179-187.

他一手紧紧拉着期盼富裕的千百万果农，一手握着瞬息万变的果汁饮料市场；也有人说，他之所以从当年一个穷山沟的农民走到今天，能够走这么远，这么成功，凭借的是他的才干，更靠着他朴实可敬的个人品质。

[3] 武伟,谢少军,张曌,等. 基于MMC双向DC-DC变换器的超级电容储能系统控制策略分析与设计[J]. 中国电机工程学报,2014(27):4568-4575.

[4] 王蕾,王勤,肖岚,等. Boost型单原边绕组双向双输入全桥DC/DC变换器[J]. 电气自动化,2013,35(6):26-28.

老婆这话的确是说到点子上了。谁让咱不占理的，就算她说的再难听的话咱也受着，何况我还得指望她给我做韭菜炒鸡蛋呢。

[5] 李立,刘刚. 多电池组储能系统双向DC-DC变换器的研制[J]. 电力系统保护与控制,2011,39(3):90-94.

1）花序整形。包括去副穗、掐穗尖、确定留穗长度或留蕾数等。大果穗品种：去副穗上部2～3节小支梗，长支梗一般在7～9 cm处掐穗尖。小果穗品种：去掉副穗，如玫瑰露。

[6] Filsoof K,Lehn P W. A Bidirectional Modular Multilevel DC-DC Converter of Triangular Structure[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,2015,30(1):54-64.

[7] Yang Y,Ma J,Ho N M,et al. A New Coupled-Inductor Structure for Interleaving Bidirectional DC/DC Converters[J]. Emerging and Selected Topics in Power Electronics IEEE Journal of,2015,3(3):1.

[8] Mousavi A,Moschopoulos G. A New ZCS-PWM Full-Bridge DC-DC Converter with Simple Auxiliary Circuits[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,2014,29(29):1321-1330.

[9] Onar O C,Khaligh A. A Novel Integrated Magnetic Structure Based DC/DC Converter for Hybrid Battery/Ultracapacitor Energy Storage Systems[J]. IEEE Transactions on Smart Grid,2012,3(1):296-307.

[10] 刘胜永,张兴,郭海滨,等. 用于储能系统多输入双向DC/DC变换器的研究[J]. 电力电子技术,2010,44(8):20-21.

[11] 曾小波,张小平. 基于TL494控制的大功率极化电源研究[J]. 电源学报,2015,13(1):61-66.

[12] 江超,闻长远,王雨曦,等. 一种基于TL494Boost型DC-DC电源设计[J]. 通信电源技术,2009,26(4):39-41.

[13] 王宁,蒋亚东. 一种高性能DC/DC变换器的分析设计[J]. 传感技术学报,2006,19(5a):1588-1590.

[14] 倪云峰,夏军,周攀亮. 基于TL494控制的同步整流BUCK恒流源的设计[J]. 电子器件,2015,38(2):300-305.

[15] Jiang L,Mi C C,Li S,et al. A Novel Soft-Switching Bidirectional DC-DC Converter with Coupled Inductors[J]. IEEE Transactions on Industry Applications,2013,49(6):2730-2740.

[16] Ding Z,Yang C,Zhang Z,et al. A Novel Soft-Switching Multiport Bidirectional DC-DC Converter for Hybrid Energy Storage System[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,2014,29(4):1595-1609.

[17] Tang Y,Khaligh A. Bidirectional Resonant DC-DC Step-up Converters for Driving High-Voltage Actuators in Mobile Microrobots[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,2015,31:1.

传统监测诊断转子裂纹习惯是采集分析转子的径向振动信号，但是，一般都是在机组轴承座上安装两支与过轴中心线的铅垂或水平面成45°夹角的电涡流传感器测量径向振动。由于传感器安装的位置检测不到转子轴横向裂纹转到底部、顶部时裂纹开合的状态，即裂纹最大与最小张开位移时对应的振动幅值，因为传感器越是靠近转子轴的侧面，检测到的转子横向裂纹开合引起横向振动的响应越小，而测到的信号又容易同其他引起振动的因素混淆，所以传统的径向监测手段对于转子轴裂纹的监测存在很大的弊端。

[18] Flores Cortez D,Waltrich G,Fraigneaud J,et al. DC-DC Converter for Dual-Voltage Automotive Systems Based on Bidirectional Hybrid Switched-Capacitor Architectures[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics,2015,62(5):3296-3304.

③Jack L．Walker，“The diffusion of innovations among the American States”，The American Political Science Review，1969，63(3)，pp．880 ～899;Shipan，Charles R．，Craig Volden，“Policy diffusion:seven lessons for scholars and practitioners”，Public Administration Review，2012，72(6)，pp．788 ～796．

[19] 瓮嘉民,陈志武. 基于STM32F105的动态自动称重系统设计[J]. 仪表技术与传感器,2012(11):111-113.

瓮嘉民(1972-),男,汉族,河南息县人,副教授,主要研究方向为嵌入式系统应用和电力系统继电保护,1277109919@qq.com。