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(多图) 智能蓄电池性能监测仪主机的设计与实现

/?? 2013年11月14日 ?? 收藏3

3 主机软件设计

主机软件是监测系统软件设计的核心部分,负责蓄电池的放电控制、电压采集、存储、分机采集控制、通信管理和上位机数据传输等任务。

程序开发采用了ARM Developer Suite V1.2编译系统。程序编译后下载到ARM芯片LPC2132内的FLASHROM中。代码编写采用模块化设计,包括低层驱动、用户接口控件、用户应用三个类型的代码,菜单管理,层次分明,实现菜单设置、放电控制、测试控制、存储控制等功能,主机软件功能结构示意图如图3所示。

控制蓄电池放电并进行测试是监测仪的主要功能,需要完成本机放电、核对性放电和短时容量测试。本机放电时,为了准确控制放电电流的大小,需要循环检测实际电流大小,再与设定值比较,根据误差通过PID计算来调节控制量,从而使得实际放电电流不断逼近设定的放电电流,放电控制流程图如图4所示。

核对性放电,就是蓄电池放电要满足一定条件,只有当这些条件都满足时才可以控制放电,有一个条件不满足都会停止放电。这些条件大致可分为以下几个:

(1)完成放电时间没到;

(2)蓄电池每节电池电压不低于最低电池电压;

(3)蓄电池总电压不低于设定的最低总电压;

(4)蓄电池放电容量没达到设定的允许放电容量值;

(5)用户不强制终止放电。

蓄电池容量测试的方法有很多,最直接的方法是:对蓄电池进行放电,按照额定电流放电,测量出蓄电池按额定电流放电到终止电压的时间,测出蓄电池容量。但这种方法存在着缺点,一是测到容量后,蓄电池电已经放完;二是测试时间较长。为克服这些缺点,监测仪采用短时放电容量测试的方法用来测试容量,方法是:

对蓄电池进行大电流放电10~20min,监测其放电电压下降趋势。由于电池容量和电压有一定的关系,所以通过分析电压下降趋势,估算出容量下降的趋势,进而估算出电池容量,此种方法需要进行大量数据实验,建立数学模型,才能保证测试的准确性。

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第1页:系统概述

第2页:主机电路结构

第3页:主机软件设计

第4页:测量界面与数据



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