畢業(yè)答辯 基于超容量電容的電源管理系統(tǒng)實驗與研究 孫靜雯 20120607

基于超容量電容器的電源管理系統(tǒng)實驗研究姓名：孫靜雯班級：電信二班學號：51080205指導(dǎo)教師：田小建教授一、研究內(nèi)容和背景

二、課題思路

三、結(jié)果分析

四、未來展望

一、研究內(nèi)容和背景一、研究內(nèi)容和背景

更多次充電，效率更高，更低內(nèi)阻，大輸出功率，更好的熱性能，而且與電池相比有更好的安全余量二、課題思路

電路的總體結(jié)構(gòu)包括充電電路、超容量電容儲能模塊和穩(wěn)壓輸出電路等部分組成，它的設(shè)計流程圖如圖一所示超容量電容儲能模塊電容充電電路

如圖二所示，電流源、超級電容器、限流電阻、單刀雙擲開關(guān)順次連接，形成簡單完整的電容充電電路。在電容充電電路中，單刀雙擲開關(guān)調(diào)節(jié)到a位置。此時電容由恒流源進行充電。同時觀察連接電容兩端的電壓表讀數(shù)，并按一定時間間隔記錄數(shù)據(jù)，由電容基本原理可知電容充電過程中兩端電壓不斷增大。當電壓表示數(shù)不變時，記下時間，充電完成。超容量電容儲能模塊電容放電電路

如圖三所示，電流源，超級電容器，限流電阻，單刀雙擲開關(guān)順此連接，形成簡單完整的電容放電電路。在電容放電電路中，單刀雙擲開關(guān)調(diào)節(jié)到b位置。此時儲存滿電荷的電容向負載放電。同時觀察連接電容兩端的電壓表讀數(shù)，并按一定時間間隔記錄數(shù)據(jù)，由電容基本原理可知，電容放電過程中兩端電壓不斷減小。當電壓表示數(shù)不變時，記下時間，放電結(jié)束。系統(tǒng)的工作原理圖四基于LM2596芯片的降壓模塊實驗電路實物圖穩(wěn)壓模塊實物圖三、結(jié)果分析為了能夠直觀的觀察到電壓的變化，該實驗選擇發(fā)光二極管作為負載。以發(fā)光二極管的亮度變化來判定超容量電容在放電時電壓隨時間的變化情況。未使用電源管理的情況當未使用電源管理時，我們觀察到發(fā)光二極管的亮度隨著電容的持續(xù)放電而減弱，最后熄滅，說明電容給發(fā)光二級管這個負載提供的電壓是逐漸減小的，是不穩(wěn)定的電壓。放電開始時發(fā)光二級管亮度放電一段時間二極管亮度

放電基本結(jié)束發(fā)光二極管亮度使用電源管理的情況在使用了電源管理模塊后，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管的亮度始終保持不變，最后由于電容電量的減小最后也會熄滅，這說明通過電源管理模塊管理后，提供給負載的電壓是不變的，穩(wěn)定的。加了電源管理后發(fā)光二極管發(fā)光情況測量數(shù)據(jù)連接電源管理系統(tǒng)前后電壓的對比，10分鐘進行一次記錄結(jié)論通過以上的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)都充分說明了超容量電容給發(fā)光二級管或者手機這樣的移動設(shè)備供電是完全可行的。雖然由于電容的特性，隨著電容的放電電壓會逐漸變小，但是只要選擇適當?shù)碾娫垂芾硐到y(tǒng)對輸出的電壓進行穩(wěn)壓處理，就可以將超容量電容作為電源來正常使用。四、未來展望超容量電容作為一種新型的清潔能源，如果能被我們充分利用，一定能夠創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟社會價值。電源管理系統(tǒng)是超容量電容電源必不可少的部分，本文借助了現(xiàn)有的電源管理