微机控制多功能蓄电池充放电装置的设计

摘要

本系统的面向对象是机车上用的铅酸蓄电池.它所使用的蓄电池均为密封式铅酸蓄电池,一般为48节串联,每节电池电压在1.75V-2.5V之间.随着微机普及与应用,应用微机技术实现实时监控的新型微机免维护电源柜已经在不少部门得到应用.根据要求,本文设计了采用可控硅模块结构的充放电主电路;设计了充放电装置接口电路,对蓄电池检测系统做了研究,设计了单节电池电压、温度检测电路;最后,设计了系统智能化的操作软件,给出了系统日常维护的方法.本系统用可控硅模块设计系统的主电路,通过对蓄电池的原理进行分析,在电压范围波动不大的情况下,实现对蓄电池充放电的间歇恒流控制.监控装置使用工控机,完成触发脉冲的产生并实现对部分信号的检测,而且能够对主电路实现各种保护(短路、过流等).测试模块实现了对蓄电池性能参数的采集,为向上位微机的传输储存方便了数据管理,大量测试数据的累积可为建立机车蓄电池故障专家诊断系统提供便捷、可靠的数据源泉.本论文设计的相控蓄电池充放电系统拥有优化的系统结构,优良的测试操作平台,高精度的测试方案,方便的数据管理,在样机测试中得以验证.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1蓄电池充放电装置的研究背景

1.1.1蓄电池的应用

1.1.2充放电装置发展的现状

1.2蓄电池的性能对充放电电路的要求

1.3铁路机车用蓄电池充放电方法概述

1.4本课题的目的和任务

第二章铅酸蓄电池的概念

2.1电池的种类和特性

2.2密封铅酸蓄电池的工作原理

2.3铅酸蓄电池的基本概念

第三章蓄电池充放电装置主电路的设计

3.1蓄电池充放电装置的总体设计方案

3.2系统的设计要求

3.2.1装置的设计功能

3.2.2装置的设计指标

3.3充放电电路的设计

3.3.1充电电路的设计

3.3.2放电电路的设计

第四章蓄电池充放电装置接口及检测电路设计

4.1控制系统的硬件结构分析

4.2微机接口电路

4.2.1 A/D转换接口

4.2.2 D/A转换接口

4.2.3开关量I/O接口

4.3蓄电池同步中断信号的研究

4.4蓄电池电压、电流检测电路

4.4.1交流电压检测电路

4.4.2交流电流检测电路

4.4.3直流电压、电流检测电路

4.5蓄电池温度检测电路

第五章蓄电池充放电装置微机测控系统软件设计

5.1虚拟仪器系统结构

5.2软件总体设计

5.3充放电系统软件分析

5.3.1检测平台及其主要功用

5.3.2检测平台的主要技术特性

5.3.3编程要点及对策

5.4软件的具体实现

5.5日常维护

第六章实验结果和主要波形

6.1主电路的主要试验数据

6.2数据采集电路实验结果

结论

致谢