论文题目：远程蓄电池充放电装置硬件电路设计与实现
摘要：现如今,人们对电能的依赖程度越来越大,这也就对电源的稳定性提出了更高的要求。而蓄电池作为系统的后备电源,在电力通信电源和一些发电系统中都发挥着重要的作用。当电力系统出现故障时,蓄电池将对电子设备进行供电使其正常工作,因此,蓄电池的稳定性直接影响系统的正常运行。针对传统的蓄电池充放电过程中存在的维护工作量大,动态移动性差,时效性低,安全性不高等问题,本文设计与实现了远程蓄电池充放电装置的硬件电路。本文根据蓄电池远程充放电功能需求,给出了蓄电池远程充放电的系统设计方案,根据系统总体方案,进行了远程充放电的控制装置的设计。控制装置采用模块化设计思路,由CPU微控制器,通信模块,数据采集模块和充放电切换控制模块四部分组成。CPU微控制器对其他三个模块的数据进行分析与处理,是整个装置的核心。通信模块包括以太网通信和RS-485串口通信,分别实现控制装置与上位机的通信和控制装置与放电仪的通信。数据采集模块对蓄电池充放电过程中重要的参数进行采集,包括蓄电池组的电压、蓄电池放电的电流、直流母线电压、交流市电电压、蓄电池与放电仪的开关量和蓄电池与直流母线的开关量。充放电切换控制模块使用场效应管和继电器对直流接触器进行驱动,完成对蓄电池与母线开关,蓄电池与放电仪开关的控制。设计完成后,对装置硬件电路调试并进行蓄电池远程充放电测试。测试结果表明本文所设计的装置在蓄电池远程充放电的控制上能够达到功能要求,运行情况良好,具有一定的实用性。
关键词：蓄电池;远程充放电;以太网通信;数据检测采集;充放电切换控制
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 国内外研究现状及发展动态分析
1.3 论文的主要研究工作和章节安排
第2章 远程蓄电池充放电装置总体设计
2.1 装置功能需求及分析
2.2 蓄电池远程充放电装置的总体结构
2.3 蓄电池充电及放电的方案设计
2.3.1 充电方式的方案设计
2.3.2 放电方式的方案设计
2.4 蓄电池远程分布式监控的方案设计
2.4.1 通信模块的方案设计
2.4.2 数据采集模块方案设计
2.5 控制切换部分的方案设计
2.6 本章小结
第3章 控制切换部分硬件电路设计
3.1 CPU微处理器的设计
3.2 电源电路设计
3.3 充放电切换驱动电路设计
3.3.1 片选电路设计
3.3.2 驱动电路设计
3.3.3 继电器电路设计
3.4 本章小结
第4章 远程分布式监控部分硬件电路设计
4.1 以太网通信模块接口电路设计
4.1.1 以太网通信模块总体架构
4.1.2 接口硬件电路连接
4.2 RS-485 串口通信电路设计
4.3 数据检测采集电路设计
4.3.1 光耦隔离电路设计
4.3.2 差分放大电路设计
4.4 本章小结
第5章 硬件调试与结果分析
5.1 硬件电路的调试
5.2 控制电路板和控制箱连线的调试
5.3 装置对蓄电池组充放电测试
5.3.1 蓄电池远程充放电测试过程
5.3.2 测试出现的问题及分析
5.4 本章小结
第6章 总结和展望
参考文献
致谢