熱電池是以熔融鹽作為電解質(zhì),通過熱激活促使工作的一次性電池。它具有高的比能量、比功率、具備大功率放電、使用環(huán)境溫度范圍寬及貯存時間久等優(yōu)點,這使其作為理想的電源被用于武器裝備、礦山安全等領(lǐng)域。傳統(tǒng)熱電池性能測試需要多臺儀器配合測量,同時需要人工調(diào)試、連接設(shè)備、讀取和記錄數(shù)據(jù),測試過程不僅繁雜而且存在安全隱患。因此,設(shè)計一套由上位機控制的熱電池參數(shù)自動測試系統(tǒng)具有重要意義。本文首先對現(xiàn)有的電池電阻模型進(jìn)行分析,結(jié)合熱電池工作特性建立了內(nèi)阻PNGV等效模型和絕緣電阻等效模型,分別選取交流注入法和串聯(lián)法對內(nèi)阻和絕緣電阻進(jìn)行測量,進(jìn)而設(shè)計了熱電池電阻自動測試系統(tǒng);分析了小信號提取技術(shù)與高壓源設(shè)計技術(shù)的解決方案。然后結(jié)合測試儀指標(biāo)要求,設(shè)計了測試硬件電路,包括前置放大及濾波補償模塊、低頻交流信號源模塊、鎖相放大模塊、直流高壓源模塊、A/D采樣模塊、FPGA配置模塊、數(shù)據(jù)通信模塊等;設(shè)計了基于LabVIEW平臺的測試軟件,其功能包括測試儀自檢功能、數(shù)據(jù)讀取功能、數(shù)據(jù)顯示功能等。最后搭建測試平臺,對測試系統(tǒng)進(jìn)行性能測試,并對存在誤差的部分進(jìn)行處理,顯示結(jié)果表明:對熱電池內(nèi)阻、絕緣電阻的測試結(jié)果滿足設(shè)...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文內(nèi)容安排
2. 測試方法及總體設(shè)計方案
    2.1 熱電池簡介
        2.1.1 熱電池特性與工作原理
        2.1.2 電池老化
    2.2 內(nèi)阻測量方法
        2.2.1 內(nèi)阻等效模型的建立
        2.2.2 基于交流注入法測試內(nèi)阻方案設(shè)計
    2.3 絕緣電阻測量方法
        2.3.1 絕緣電阻等效模型建立
        2.3.2 絕緣電阻測試方法
    2.4 測試儀總體方案設(shè)計
        2.4.1 測試參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)要求
        2.4.2 總體方案設(shè)計
    2.5 關(guān)鍵技術(shù)分析及解決途徑
        2.5.1 弱信號提取技術(shù)
        2.5.2 基于有源鉗位技術(shù)的高壓源設(shè)計
    2.6 本章小結(jié)
3. 測試儀硬件電路設(shè)計
    3.1 前置放大及濾波補償電路設(shè)計
    3.2 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
    3.3 低頻交流信號源設(shè)計
        3.3.1 正弦信號發(fā)生器電路設(shè)計
        3.3.2 交流源恒流輸出控制電路
    3.4 鎖存放大電路設(shè)計
    3.5 直流高壓源電路設(shè)計
        3.5.1 倍壓整流電路
        3.5.2 有源鉗位正激變換器
        3.5.3 PWM控制電路
    3.6 FPGA配置電路設(shè)計
    3.7 數(shù)據(jù)通信接口模塊
        3.7.1 通信接口電路設(shè)計
        3.7.2 Slave FIFO接口模式
    3.8 總體控制邏輯設(shè)計
    3.9 本章小結(jié)
4. 上位機軟件設(shè)計
    4.1 軟件開發(fā)平臺
    4.2 軟件設(shè)計方案
        4.2.1 軟件設(shè)計原則
        4.2.2 上位機軟件整體架構(gòu)設(shè)計
    4.3 測試儀與計算機通信設(shè)計
        4.3.1 上位機軟件接口設(shè)計
        4.3.2 LabVIEW與外部程序接口實現(xiàn)
    4.4 上位機核心功能模塊設(shè)計
        4.4.1 用戶登錄模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.4.2 儀器自檢模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.4.3 數(shù)據(jù)讀取模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.4.4 數(shù)據(jù)分析顯示模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.4.5 自動生成報表模塊
    4.5 本章小結(jié)
5. 系統(tǒng)測試及實驗結(jié)果分析
    5.1 熱電池電阻測量系統(tǒng)測試平臺搭建
    5.2 測試儀硬件電路性能測試
        5.2.1 交流信號源性能測試
        5.2.2 500V高壓源性能測試
    5.3 測試結(jié)果
        5.3.1 絕緣電阻測試
        5.3.2 內(nèi)阻測試
    5.4 本章小結(jié)
6. 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3889639