博碩士論文 963207002 詳細資訊




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姓名 江家瑋(Jia-wei Jiang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光機電工程研究所
論文名稱 探空八號回收艙電源系統開發及測試
(Power system Development and measurement of SRV8 recovery device)
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摘要(中) 本研究設計一套完整的獨立電源系統,包含電壓轉換模組、電池包模組、充電模組、電源管理模組等,使用電量密度(電量/重量、電量/體積)較高的鋰電池做為儲能以及供電來源,以供探空八號回收艙任務之使用。
並且為了測試電源系統的性能,設計了一套電源系統量測平台,可量測電壓轉換模組的效能、充電模組的效能、電池效能、以及整體電源系統耗能等。是一個專為小型獨立電源系統設計的測試及量測平台。
摘要(英) One of the purpose of this thesis is to develop a independent power system of the recovery device for Sounding Rocket number 8 mission of NSPO. This power system comprises several DC to DC converters, battery package, battery charger, power management module. Using Li-ion battery which has higher electrical capacitance to weight ratio, higher electrical capacitance to volume ratio, and recharge ability, as the electrical power storage device, and a power source of the recovery device.
Another purpose of this thesis is to develop a measurement platform which is used for measuring small and independent power system. This platform can measure efficiency of the DC to DC converter and battery charger, performance of the Li-ion battery, and consumption of whole recovery device under different environments.
關鍵字(中) ★ 電源管理
★ 電源系統
關鍵字(英) ★ power management
★ power system
論文目次 論文摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
一、緒論 1
1-1 探空八號回收艙簡介 1
1-2 電源系統測試平台簡介 3
1-3 論文組織架構 5
二、背景知識及原理 6
2-1 直流電壓轉換系統 6
2-1-1 降壓系統原理 7
2-1-2 升壓系統原理 11
2-1-3 極性反轉系統原理 15
2-1-4 SEPIC系統原理 19
2-2 鋰電池特性 24
2-3 數位可控電流負載 28
三、探空八號回收艙電源系統開發 32
3-1 系統設計 32
3-1-1 系統功能方塊圖 36
3-1-2 系統實體圖 37
3-2 電路硬體設計 39
3-2-1 電路硬體規格 40
3-2-2 模組實體圖 46
3-3 韌體設計 47
3-3-1 程式流程圖 47
3-3-2 通訊格式 49
四、電源系統測試平台開發 51
4-1 系統設計 51
4-1-1 充電器效能量測 51
4-1-2 電池效能量測 52
4-1-3 直流轉換器效能量測 54
4-1-4 系統能量消耗量測 54
4-1-5 系統實體圖 55
4-2 電路硬體設計 56
4-2-1 電流感測模組 56
4-2-2 數位可控負載模組1 58
4-2-3 數位可控負載模組2 60
4-2-4 鋰電池模擬模組 62
4-3 軟韌體設計 66
4-3-1 鋰電池特性曲線查表法表格建立 66
4-3-2 軟體回饋之固定電流負載 71
五、電源系統量測實驗 72
5-1 直流轉換器效能量測 72
5-1-1 目的 72
5-1-2 實驗設置及步驟 72
5-1-3 實驗數據 75
5-2 實驗結論 77
六、結果與未來展望 78
6-1 本文貢獻 78
6-2 未來展望 78
參考文獻 80
參考文獻 [1]長谷川彰,轉換式電源供給器設計技術,簡章華編譯,二版,全華科技圖書,台北市,民國84年。
[2]Mohan, Undeland, Robbins,電力電子學,江炫樟編譯,二版,全華科技圖書,台北市,民國88年。
[3]George C.Chryssis,高頻交換式電源供應器,梁適安譯,二版,McGraw-Hill,台北縣,民國97年。
[4]李詠廉,「回收艙酬載之電源系統開發與性能測試」,國立中央大學,碩士論文,民國97年。
[5]電子工程專輯:延長鋰離子電池壽命的充電和放電方法。2008年6月18日,取自http://www.eettaiwan.com/ART_8800530043_675763_TA_a0
a23335.HTM。
[6] National Semiconductor:Designing A SEPIC Converter。2008年4月30日,取自http://www.national.com/an/AN/AN-1484.pdf。
[7] Texas Instruments:Designing DC/DC converters based on SEPIC topology。取自http://focus.ti.com/lit/an/slyt309/slyt309.pdf。
指導教授 江士標(Shi-biao Jiang) 審核日期 2009-7-21
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