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·98· 《测控 技术}2008年 第 27卷 第 2期 航空蓄电池恒流充放电系统设计 孟武胜 ，王益军 (西北丁_ =业大学 自动化学院 ，陕西 两安 710072) 摘要：针对航空蓄电池的特性，设计了一种能够对航空蓄电池进行恒流充放 电的系统。该系统具有智能化程度高、多路显 示、数据记录、自动停止等特点。实践表明，它能够满足不同容量航空蓄电池的要求。 关键词 ：航 空蓄 电池 ；恒 流充放 电；智能化 中图分类号 ：TM91 文献标识码 ：B 文章编号 ：1000—8829(2008)02—0098—03 Design of Constant-Current Charge and Discharge System For Aviation Storage Battery MENG Wu—sheng，WANG Yi—jun (College of Automatization，Northwest ern Polytechnical Universit y，Xi’all 710072，China) Abstract：In view of the character istic of aviation battery，a constant—cu~ent charge and discharge system for aviation storage batter y is designed、It has high intelligence，multiplex display，data record，automatic stop and SO on．It can be eoncluded that this system can satisfy aviation batter ies of dif ferent capacity． Key words：aviation storage batter y；constant—cu~ent cha rge and discharge；intelligence 航空蓄电池是飞机上重要的应急供 电设备和 APU(应急动 力单元)启动电源，在飞机上有着非常重要的作用 ，必须确保它 时刻处于良好状态。所 以每隔一定时间或蓄电池发生故障时， 需要对其进行维护。根据维修手册 ，需要对其进行恒流充放电 试验。航空蓄电池恒流充放电系统就是针对这个问题而设计 的。本系统融合计算机测控技术，可实现对多路数据的实时显 示和根据需要设定充放 电电流 的大 小 ，而且能 够定 时对数据进 行记录，极大地提高了恒流充放电试验的智能化程度。 1 系统总体结构和工作原理 系统主要模块包括上位机(计算机)、下位机 (单片机 )、信 号调理 电路 、数据采集卡，以及 IGBT及其驱动电路 (见图 1)。 主回路中的 IGBT选取900 V高频型(见图2)，平波电感选择铁 粉芯电感 。充 电时合 上 主 回路 开关 ，放 电时断 开此 开关 (注意 蓄电池的极性)。充放电电流经调理后转变成电压信号送入数 据采集卡，计算机把采样值和设定值进行比较，根据 PI控制算 法，把控制信号通过串口发送给单片机，单片机根据此数值产成 一定占空比的 PWM波 ．控制 主回路中IGBT的通断 ，从而控制 充放电过程中主回路 电流的大小 ，将其稳定在设定的值。图 l 和 图 2分别 为系统原理框 图和主 回路原理图 。 2 系统 硬件 部分 2．1 上位机 收稿 日期 ：2007—02一O5 作者简介：孟武胜(196o一 )，男，陕西富平人，博士，副教授，主要从事航 空电气领域的研究；王益军(1982一)，男，江苏阜宁人，硕士研究生，主要 研 究方向 为飞机 电源 系统。 数据采集卡 K= 信号调理电路 计算机 E >l 单片机 1 系统原理框图 被测撼和控制对象 驱动电路 一r? 一 R 图 2 主 同路 原 理 图 实现对蓄电池各单体电压、总电压和主回路电流的实时显 示和定时记录，并将此电流值和设定 的电流值进行比较，根据 PI控制算法产生控制信号，经计算机串口通过 RS-232总线传送 给单 片机 (见图 3)。 2 2 下位机 选用 Intel公司生产的 l6位单片机 80C196。根据上位机传 来的控制信号产生一定 占空 比的 PWM波，此信号经驱动电路 控制主回路 IGBT的通断，稳定回路电流值。 2 3 IGBT驱动 电路 IGBT的控制信号是由单片机发出的不间断的 PWM信号， 此信号驱动能力 比较 弱 ，无法 直接驱 动大 功率 大 电流 的 IGBT， 需要加驱动电路(见图4)。系统选用了富士 IGBT驱动混合集 成电路 EXB841进行驱动。 2．4 信号调理 电路 系统所采集的信号均为电压信号。由于航空蓄电池是由多 个蓄电池单体串联而成，所以把中间一个单体的负极作为参考 地，对地电压(正负极对地参考电压 )在 ±10V(PCI-64A／D数 一 、 < J 】 维普资讯 http://www.cqvip.com