本文關(guān)鍵詞：長脈沖強(qiáng)磁場的蓄電池性能測試平臺研制

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【摘要】：國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心是世界各國的強(qiáng)磁場裝置中唯一使用蓄電池型電源作為長脈沖磁體電源的實(shí)驗(yàn)室。利用該蓄電池型電源,國家脈沖強(qiáng)磁場中心成功實(shí)現(xiàn)了35.8T/2s的長脈沖磁場與25T/200ms/250ppm的高穩(wěn)定度平頂長脈沖磁場。組成該電源的蓄電池實(shí)驗(yàn)時(shí)單臺最高可輸出2.5kA/1s的長脈沖大電流,使用條件特殊。為了對蓄電池的性能與使用狀況進(jìn)行監(jiān)控,本文設(shè)計(jì)了適合長脈沖強(qiáng)磁場的蓄電池性能測試系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)可對單臺蓄電池進(jìn)行小電流循環(huán)充放電測試與大電流脈沖放電測試,得到蓄電池在不同狀況下的電壓、內(nèi)阻等參數(shù)。并可根據(jù)測試內(nèi)容靈活設(shè)置測試步驟并完成測試程序的自動(dòng)控制與執(zhí)行。完成了測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。完成了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括對主電路系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及采集與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。完成了主電路中各硬件設(shè)備的選型與實(shí)現(xiàn)以及采集與控制電路中采集卡、電流傳感器的選型與實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了線性度低于0.2%的電壓傳感器。分析了測試系統(tǒng)軟件的需求,設(shè)計(jì)了軟件的整體結(jié)構(gòu),完成了測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了基于LabVIEW的測試系統(tǒng)軟件,利用生產(chǎn)者與消費(fèi)者循環(huán),實(shí)現(xiàn)了在高采樣頻率下的長時(shí)間連續(xù)采集,通過對邏輯控制程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了測量程序的自動(dòng)執(zhí)行。研制的測試系統(tǒng)投入單臺蓄電池的性能測試,完成了小電流循環(huán)充放電測試與瞬間大電流放電的初步測試。系統(tǒng)調(diào)試和蓄電池性能測試結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)性能可靠,達(dá)到預(yù)期目標(biāo),能夠滿足蓄電池電源性能監(jiān)控的目的。得到了蓄電池開路電壓隨容量的變化關(guān)系,針對蓄電池短時(shí)間放電過程建立了二階動(dòng)態(tài)模型,為蓄電池型電源的使用與維護(hù)提供了理論支持。
【關(guān)鍵詞】：蓄電池 測試系統(tǒng) LabVIEW 動(dòng)態(tài)模型
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 長脈沖強(qiáng)磁場及電源系統(tǒng)介紹8
• 1.2 蓄電池測試平臺的介紹及其意義8-9
• 1.3 蓄電池測試平臺的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.4 本文的主要工作11-13
• 2 蓄電池測試平臺的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)13-18
• 2.1 閥控式鉛酸蓄電池的基本原理13-14
• 2.2 閥控式鉛酸蓄電池的電氣參數(shù)及常用測量方法14-16
• 2.3 測試平臺的測試方案與性能指標(biāo)16-17
• 本章小結(jié)17-18
• 3 測試平臺硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)18-37
• 3.1 硬件電路總體方案18
• 3.2 主電路元件設(shè)備選型與實(shí)現(xiàn)18-20
• 3.3 信號采集與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)20-36
• 本章小結(jié)36-37
• 4 測試平臺軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)37-48
• 4.1 Lab VIEW軟件介紹37-38
• 4.2 系統(tǒng)需求分析38
• 4.3 程序整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-39
• 4.4 功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-46
• 4.5 測試程序前面板介紹46-47
• 本章小結(jié)47-48
• 5 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析48-62
• 5.1 小電流循環(huán)充放電測試與結(jié)果分析48-56
• 5.2 瞬間大電流初步測試與結(jié)果分析56-61
• 本章小結(jié)61-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 全文工作總結(jié)62-63
• 6.2 后續(xù)工作展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄69

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本文編號：663212