基于单片机的超级电容测试系统设计与应用研究

本文是洛阳理工学院毕业设计论文，主要围绕超级电容测试系统展开研究。随着全球工农业的迅速发展，能源消耗速度急剧增加，因此新能源和节能技术的开发成为世界各国科技工作者的当务之急。而机车制动能量回收系统是目前国内外节能技术研究的热点之一。本文针对超级电容电压检测方案和时域模型展开研究，为超级电容的电压均衡方案和电参数分析提供了支持，从而为整个能量回收系统的控制策略提供了理论依据。 首先，本文对超级电容的发展及应用进行了探讨，重点是针对串联超级电容组的充放电电压随时间变化的曲线进行了设计。然后，设计了一个基于单片机的超级电容测试系统，能够对超级电容在各种状态下的输出电压变化曲线进行测试。该系统的设计思想是采集超级电容组的各个单体电容两端的电压信号，并通过电阻降压网络和多路开关通道切换电路将电压信号送至A/D转换器，单片机接收来自A/D转换器的数据，并通过程序控制在显示电路中显示。此外，系统还设计了上位机部分，可对采集到的电压数据进行分析和保存等处理。系统的软硬件设计都基于模块化思想，硬件部分设计有采样电路、A/D转换电路、显示电路等，软件可分为上位机和下位机两部分，上位机基于Visual C。 通过本文的研究和设计，得出了一套完整的测试系统，能够准确地测试超级电容在不同状态下的输出电压变化曲线，为超级电容的电压均衡方案和电参数分析提供了重要的支持。整个系统的设计基于单片机，采用了模块化的设计方法，软硬件配合紧密，能够满足实际的测试需求。此外，系统还设计了上位机部分，使得对采集的电压数据能够进行进一步的分析和保存处理。最终，本文的研究成果对于整个机车制动能量回收系统的控制策略提供了重要的理论依据。 总的来说，本文对基于单片机的超级电容测试系统进行了深入的研究和设计，系统能够准确测试超级电容在不同状态下的输出电压变化曲线，为超级电容的电压均衡方案和电参数分析提供了重要的支持，同时为机车制动能量回收系统的控制策略提供了理论依据。这对于新能源和节能技术的发展具有重要的意义。