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研究生: 詹家旻
Chia-Min Chan
論文名稱: 數位控制高功率電池充放電機測試系統
Digitally Controlled High-power Battery Charger/ Discharger Testing System
指導教授: 邱煌仁
Huang-jen Chiu
謝耀慶
Yao-ching Hsieh
口試委員: 林景源
Jing-yuan Lin
林長華
Chang-hua Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 高功率電池數位控制充放電測試人機介面多階段電源管理
外文關鍵詞: High-power battery, digitally-controlled charging/ discharging test, human-machine interface, multi-level power management
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本論文旨在開發數位控制電池充放電機測試系統,採用美商國家儀器公司之LabVIEW圖控軟體,設計人機介面程式,藉由此程式載入充、放電條件與測試參數,進行充放電測試驗證。此測試系統的功能包含多階段電源管理模擬操作、參數擷取、量測與計算。
一般針對高功率充放電機開發後之初步驗證,僅能透過高功率被動電阻或直流電子負載進行最大應力測試。但事實上與實際二次性電池之充、放電控制測試尚有落差,須考量電池特性進行每個階段連續性測試。本文利用此測試系統實際模擬高功率電池的充、放電狀態,進行充放電機開發之驗證。


This thesis aims to develop a digitally-controlled charger/ discharger testing system. The human-machine interface (HMI) of the testing system is designed by using LabVIEW, the visualized system developing software from National Instruments (NI). The testing parameters and conditions for battery charging and discharging can be loaded from the HMI program. The developed system has the functions including simulation and operation of multi-level power management, data acquisition, measurement and calculation.
After developing a high-power battery charger/ discharger, some functional pre-tests are usually necessary for device stress verifications by using passive resistive loads or electronic DC loads. However, the practical characteristics of a secondary battery are not the same with the conventional simulated loads. The continuous charging/ discharging tests should be conducted. In this thesis, the experimental results are shown to verify the feasibility of the developed digitally-controlled high power battery charger/ discharger testing system.

摘要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目錄 iv 圖目錄 viii 表目錄 xii 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3 充放電測試系統架構 2 1.4 論文大綱 2 第二章 智慧電網與二次性電池介紹 4 2.1 智慧電網簡介 4 2.2 二次性電池與電動車電池簡介 5 2.2.1 二次性電池特性比較 5 2.2.2 電動車電池 6 2.3 電池充電策略 7 2.3.1 定電壓充電法 8 2.3.2 定電流充電法 8 2.3.3 定功率充電法 9 2.3.4 脈衝式充電法 10 2.3.5 ReflexTM充電法 11 2.3.6 多階段充電管理策略 12 第三章 充放電系統硬體架構 14 3.1 充放電系統硬體架構簡介 14 3.2 主功率級電路 16 3.2.1 三相雙向串聯諧振轉換器 16 3.2.2交錯式雙向降/升壓型轉換器 19 3.3 控制級隔離驅動電路 21 3.4 訊號取樣電路 23 3.4.1 類比數位轉換器簡介 23 3.4.2 電壓取樣 26 3.4.3 電流取樣 27 3.4.4 回授週邊電路 30 3.5 系統通訊介面架構 31 3.5.1通用序列匯流排 32 3.5.2 控制器區域網路匯流排 34 3.5.3 通用介面匯流排 36 第四章 韌體數位控制與軟體測試系統規劃 40 4.1 前言 40 4.2 數位信號處理器簡介 41 4.2.1 TMS320F28035 41 4.2.2 GPIO模組 44 4.2.3 ADC模組 44 4.2.4 ePWM模組 45 4.3 微控制器通訊介面 46 4.3.1 串列通訊介面 46 4.3.2 增強型控制器區域網路 48 4.3.3 封包定義 49 4.4 數位控制規劃與程式設計流程 52 4.5 人機介面測試系統 56 4.5.1 可編程高功率直流電子負載簡介 57 4.5.2 可程控直流電源供應器簡介 58 4.5.3 LabVIEW軟體與圖形化使用者介面簡介 59 4.6 測試系統規劃與程式設計流程 62 第五章 實驗結果及討論 66 5.1 測試規格與實驗環境 66 5.2充放電機實測波形與數據 67 5.2.1 實測波形 67 5.2.2 實測數據 69 5.3 人機介面實測與驗證 72 第六章 結論與未來展望 78 6.1 結論 78 6.2 未來展望 79 參考文獻 80

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無法下載圖示 全文公開日期 2021/08/03 (校內網路)
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全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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