本文關(guān)鍵詞：一種在線檢測和顯示蓄電池狀況的UPS，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文提出兩種判斷UPS蓄電池狀況的依據(jù)與做法：一是當(dāng)蓄電池以某充電電流進(jìn)行充電且充電時間超過規(guī)定小時數(shù)而其端電壓還未達(dá)到滿充的要求時,可初步判斷蓄電池有內(nèi)部短路；二是在蓄電池充滿停充后,對其進(jìn)行數(shù)秒的大電流放電,若在放電狀態(tài)下蓄電池的壓降大于一定值時,可初步判斷蓄電池的內(nèi)阻增大。并根據(jù)這兩個判據(jù)設(shè)計了一種在線檢測和顯示蓄電池狀況的UPS。該系統(tǒng)不僅具有不間斷供電能力和蓄電池充電功能,還能對蓄電池進(jìn)行在線檢測,采用測量蓄電池的充電時間和對充滿電后蓄電池進(jìn)行大電流放電檢測端電壓的方法,對蓄電池狀況做出優(yōu)良、合格和損壞的判斷與顯示。系統(tǒng)主要由UPS電路、蓄電池檢測電路、顯示與報警電路、輔助電源與控制系統(tǒng)等組成。(1)UPS電路是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不間斷供電能力和蓄電池充電功能的核心,當(dāng)市電供電正常時,將市電直接供給負(fù)載,此時若控制系統(tǒng)檢測到蓄電池需要充電,便可對蓄電池進(jìn)行充電儲能；當(dāng)市電供應(yīng)中斷時,將蓄電池儲存的電能經(jīng)逆變電路逆變輸出,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對負(fù)載的不間斷供電。(2)蓄電池檢測電路是在控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行工作的,其特征在于在UPS蓄電池正負(fù)極兩端裝有放電回路與電壓檢測電路,它是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對蓄電池狀況檢測的基礎(chǔ)。(3)顯示與報警電路主要由發(fā)光二極管與蜂鳴器構(gòu)成,當(dāng)蓄電池狀況為損壞時,紅色發(fā)光二極管長亮且蜂鳴器長鳴；當(dāng)蓄電池狀況為合格時,綠燈閃爍,蜂鳴器禁止鳴響；當(dāng)蓄電池狀況為優(yōu)良時,綠燈長亮,蜂鳴器禁止鳴響。(4)輔助電源的目的是給單片機(jī)、運(yùn)算放大器、顯示裝置等相關(guān)芯片或器件提供工作電源,主要是+5V與+12V的直流電源。(5)控制系統(tǒng)的核心部件采用的是STC12C5A60S2單片機(jī),其內(nèi)部集成8路10位的高速A/D轉(zhuǎn)換器,外加一些功率器件即可實(shí)現(xiàn)對電池充放電以及電池檢測等相關(guān)過程的控制。且在軟件設(shè)計時,采用匯編語言編程,設(shè)計了監(jiān)控程序,實(shí)現(xiàn)對各子程序的調(diào)用與管理。整個系統(tǒng)采用分層次、分階段的設(shè)計方法,底層采用模擬電路實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,頂層則用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)過程控制。硬件設(shè)計時,在Multisim12仿真軟件的平臺上對部分電路進(jìn)行了仿真分析,通過仿真分析改善設(shè)計,確定參數(shù)的選取。最后搭建實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行調(diào)試分析,經(jīng)測試,系統(tǒng)在線檢測蓄電池時,對UPS工作幾乎沒有影響,在一定程度上有效地提高了UPS的可靠性和性價比,具有較好的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：UPS 蓄電池 在線檢測 狀況顯示
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM912;TN86
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 問題的提出10-11
• 1.2 課題的背景11-16
• 1.2.1 不間斷電源11-14
• 1.2.2 閥控式鉛酸蓄電池14-15
• 1.2.3 UPS蓄電池檢測技術(shù)15-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容16-17
• 2 一種在線檢測和顯示蓄電池狀況的UPS的硬件設(shè)計17-43
• 2.1 硬件的主要構(gòu)成17-18
• 2.2 UPS蓄電池狀況檢測方案的確定與相關(guān)電路的設(shè)計18-21
• 2.2.1 UPS蓄電池檢測方案的確定18-20
• 2.2.2 UPS蓄電池檢測電路的設(shè)計20-21
• 2.3 UPS逆變電路的設(shè)計21-31
• 2.3.1 產(chǎn)生SPWM波的方案選擇22-24
• 2.3.2 SPWM波發(fā)生電路24-30
• 2.3.3 逆變器驅(qū)動電路30-31
• 2.4 顯示與報警電路31-32
• 2.5 系統(tǒng)其他電路32-35
• 2.5.1 市電檢測與轉(zhuǎn)換開關(guān)32-33
• 2.5.2 開機(jī)/關(guān)機(jī)電路33
• 2.5.3 輔助電源電路33
• 2.5.4 UPS蓄電池充電電路33-34
• 2.5.5 差分放大電路34-35
• 2.6 UPS主要器件的選擇與計算35-43
• 2.6.1 主控芯片的選擇35-36
• 2.6.2 變壓器的參數(shù)計算36-39
• 2.6.3 IGBT的選擇39
• 2.6.4 繼電器的選擇計算39-40
• 2.6.5 蓄電池的配置與其充/放電電阻的選擇40-43
• 3 一種在線檢測和顯示蓄電池狀況的UPS軟件設(shè)計43-50
• 3.1 監(jiān)控程序的設(shè)計43-46
• 3.2 子程序的設(shè)計46-50
• 3.2.1 蓄電池充電子程序46-47
• 3.2.2 蓄電池檢測子程序47-50
• 4 新型UPS系統(tǒng)的工作原理50-52
• 5 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 附錄一：系統(tǒng)總原理圖56-57
• 附錄二：SPWM信號的仿真57-60
• 附錄三：主要程序60-64
• 附錄四：PCB圖64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：335864