【摘要】：UPS是一種極其重要的后備電源。蓄電池組是UPS中的核心部分,也是最容易出現(xiàn)故障的部分。UPS蓄電池一旦老化失效,就有可能引發(fā)安全事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時(shí)甚至危及人身安全。因此為保障UPS安全可靠的工作,防止生產(chǎn)事故的發(fā)生,有必要對(duì)UPS蓄電壽命檢測(cè)裝置進(jìn)行研究。本文首先對(duì)UPS蓄電池的基本技術(shù)參數(shù)、工作過程及失效的機(jī)理進(jìn)行了研究,并揭示了內(nèi)阻與蓄電池壽命之間的緊密關(guān)系。然后介紹了幾種傳統(tǒng)的蓄電池內(nèi)阻檢測(cè)方法,通過分析比較其優(yōu)缺點(diǎn),最終選擇了交流四線注入法作為本文的蓄電池內(nèi)阻檢測(cè)方法;同時(shí),針對(duì)于傳統(tǒng)檢測(cè)方法的不足,成本高、易受噪聲影響等,創(chuàng)新的使用了小波去噪算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,該算法的可靠性更高、檢測(cè)過程更加靈活,從而為UPS蓄電池壽命預(yù)警裝置的研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。其次,對(duì)UPS蓄電池壽命預(yù)警裝置的軟、硬件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)。硬件部分設(shè)計(jì)了產(chǎn)生特定頻率的恒流源模塊以及在噪聲中提取微弱信號(hào)的檢測(cè)電路模塊,并通過Multisim仿真驗(yàn)證了電路的可行性。軟件部分,基于硬件電路的功能需求,完成了對(duì)GPIO選通、AD轉(zhuǎn)換、SPI和SCI通信部分的DSP代碼編寫。同時(shí),為了方便用戶操作,在Lab VIEW的上位機(jī)開發(fā)平臺(tái)上設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面,并通過Lab VIEW和MATLAB混合編程完成了對(duì)信號(hào)的小波去噪處理,從而實(shí)現(xiàn)裝置對(duì)蓄電池壽命預(yù)警的功能。最后,搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)UPS蓄電池壽命預(yù)警裝置的實(shí)用性進(jìn)行驗(yàn)證。通過分析比較本裝置與市面上現(xiàn)有的蓄電池內(nèi)阻檢測(cè)產(chǎn)品所測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),證明了本裝置能夠準(zhǔn)確測(cè)量蓄電池的內(nèi)阻值并預(yù)估其剩余容量,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
【圖文】：

圖 3- 3 AD9833 原理圖3 采用標(biāo)準(zhǔn)的三線式 SPI 接口寫入數(shù)據(jù)，SDATA、SCLK據(jù)線、時(shí)鐘線和觸發(fā)線。MCLK 提供參考頻率，使用 1外，由于電壓限制，AD9833 只能固定輸出為 600mV 極性轉(zhuǎn)換電路為注入信號(hào)必須是雙極性信號(hào)，所以需要將 600mV 單性。如若使用簡單的穩(wěn)壓芯片設(shè)計(jì)減法器電路，會(huì)因穩(wěn)，所以此處使用一階高通濾波器，將直流信號(hào)隔除，選，用運(yùn)算放大器搭建電路對(duì)電壓進(jìn)行的放大，最后將輸，峰峰值的中值為 0V 的交流電壓信號(hào)，電路原理如圖G N D1 0 KR524 0 KR53+ 5 V821U2A0.01uFC46G N DC48

圖 3- 7 V/I 轉(zhuǎn)化電路按照原理圖搭建電路，Iset口通過串接 20k 電阻的方式，將輸出電流限 以內(nèi)。當(dāng)短路產(chǎn)生過電流時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)關(guān)斷，并將電流標(biāo)志位 Iflag電源部分通過使用 0.1uF 和 10uF 并聯(lián)接地來進(jìn)行濾波，有效減少了輸受的干擾。至此，，完成了精密電流源部分的設(shè)計(jì)，電流源產(chǎn)生 985Hz/0.3A 的電流電池內(nèi)部，用于產(chǎn)生特定的響應(yīng)電壓。檢測(cè)電路模塊設(shè)計(jì)電流輸入到蓄電池上時(shí)，會(huì)在蓄電池上產(chǎn)生微小的特定頻率的響應(yīng)，需放大、濾波的初步提取，才能在后續(xù)的電路進(jìn)一步處理。1 前置儀表放大電路由于蓄電池是串聯(lián)在母線上，而 UPS 中的高頻變壓器容易產(chǎn)生寄生電電池上都會(huì)產(chǎn)生共模干擾[43]，影響測(cè)量，選擇可以同時(shí)放大并且隔除共儀表放大器電路。儀表放大器電路不僅有高共模抑制比（CMRR），還
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM912;TN86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2610466