寶迪蓄電池6-GFM-40 12V40AH安裝技術(shù)參數(shù),!
引言
裝 甲 車 輛 的 蓄 電 池 擔 負 著 發(fā) 動 機 啟 動 電 機 ,、 電 氣 儀 表、照明等電氣設(shè)備供電的重要工作,,而目前已裝備的裝甲 尚未配備能夠?qū)崟r檢測蓄電池性能的儀器設(shè)備,。蓄電池實時檢測儀用于在線測量蓄電池內(nèi)阻,進而評估蓄電池性能 的優(yōu)劣,,為裝備維護保養(yǎng)提供有效的數(shù)據(jù)支撐,。其主要功能 為:
一是測量單體蓄電池和串聯(lián)電池組的電壓、內(nèi)阻、連接條電阻,。
二是故障報警功能,。當所檢測的內(nèi)阻和電壓超出設(shè)置 的上限或低于下*,儀器進行聲音和文字報警,,及時發(fā)現(xiàn) 并顯示電池運行故障,。
三是自動估算電池容量功能。
2 系統(tǒng)組成與原理
2.1 系統(tǒng)組成
該裝甲車輛蓄電池實時檢測儀的系統(tǒng)組成如圖1所示,, 主要由交流差分放大電路,、耦合驅(qū)動電路、低頻交流信號發(fā) 生器,、鎖相放大及濾波電路,、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機等子系統(tǒng) 組成。
2.2 工作原理
內(nèi)阻測量是一個比較復雜的過程,,目前主要有兩種方 法,,即直流放電法和交流注入法。交流注入法相對直流放 電法有很多優(yōu)點,,如體積小,、成本低、對電池無損害,、可在 線測量,、可進行頻繁的測量等。由于交流注入法具有上述優(yōu)
圖1 裝甲車輛蓄電池實時檢測儀組成原理框圖

圖2 AD630電路原理圖
點,,得到了越來越廣泛的應用,,因此我們采用交流注入法作
為研制蓄電池實時檢測儀的理論基礎(chǔ)。
交流注入法測量蓄電池內(nèi)阻的原理框圖如圖1所示,。圖 中低頻交流信號發(fā)生器為一個頻率為1kHz的交流恒流電流 源,,用于給電池注入交流電流信號I;電阻Rr為取樣電阻,, 用于產(chǎn)生同步電壓響應信號V,。測量內(nèi)阻時首先通過測量電 壓V計算出內(nèi)阻抗Z,如公式(1)所示,;然后測量電壓和電 流之間的相位差θ,;后通過公式(2)計算出內(nèi)阻抗中純 阻性部分,即蓄電池內(nèi)阻R,。
該方法不需對蓄電池進行放電,,可以實現(xiàn)安全在線檢
測電池內(nèi)阻,故不會對蓄電池的性能造成影響,。但在實際使 用中,,由于饋入信號的幅值有限,,電池的內(nèi)阻在微歐或毫歐 級,因此產(chǎn)生的電壓變化幅值也在微伏級,,信號容易受到干 擾,,尤其是在線測量時,受到的影響更大,。
為了解決上述問題,,
實時檢測儀采用鎖相放大及濾波 電路,將蓄電池兩端的電壓響應信號通過交流差分電路與 產(chǎn)生恒定交流源的正弦信號進行相關(guān)運算,、濾波,、放大,形 成直流信號,。直流信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入單片機處理并計 算出蓄電池內(nèi)阻,。鎖相放大及濾波電路是內(nèi)阻測量的核心部 分,用于分離電池內(nèi)阻上固有的容性成分,,能夠?qū)ξ⑷醯膬?nèi) 阻測量信號進行鎖相放大及濾波處理,,有效地抑制了強電干 擾和環(huán)境噪聲,大大提高了測量精度,。

圖3 裝甲車輛蓄電池實時檢測儀
3 軟硬件設(shè)計
3.1 鎖相放大技術(shù)
研 制 裝 甲 車 輛 蓄 電 池 實 時 檢 測 儀 的 關(guān) 鍵 性 技 術(shù) 為 鎖 相 放 大技 術(shù) ,。 該 技 術(shù) 利 用 測量信號與干擾噪聲在時間特性上的不同,通過相關(guān)計算抑制 噪聲和干擾,,從而抽取并放大微弱信號,。該技術(shù)的實現(xiàn)通過 鎖相放大電路完成,電路將待檢測的信號中與參考信號同步 的信號放大并檢測出來,。鎖相放大電路可以使實時檢測儀抑制噪聲的性能提高若干個數(shù)量級,,具有*的抗噪聲*力。
在本實時檢測儀設(shè)計中,,采用了ADI公司生產(chǎn)的平衡調(diào)制解調(diào)芯片AD630,。其實現(xiàn)的電路原理如圖2所示,。
參考信號為交流電流信號源輸出電阻Rr 上的電壓信號,, 此信號與電池上的注入信號同頻同相。但由于電池的內(nèi)阻抗 存在容性分量,,所以從電池取樣上來的信號與注入信號有 相位差,,設(shè)為θ 。并設(shè)電池的內(nèi)阻抗為R z ,,純內(nèi)阻為R ,,則 有:




3.2 測量數(shù)據(jù)分析管理軟件
測量數(shù)據(jù)分析管理軟件是與實時檢測儀配套開發(fā)的。 通過RS232接口,,實時檢測儀可將檢測數(shù)據(jù)實時上傳到計算 機中,。分析軟件可對上傳數(shù)據(jù)進行各種操作,,包括數(shù)據(jù)的分 類存儲、查詢和刪除,;生成文件報表,;備份數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)理 論上無*的數(shù)據(jù)存儲,;通過各種圖表,、曲線對數(shù)據(jù)進行分 析和顯示,并自動生成電池檢測報告等,。
依據(jù)大量的實驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計,,我們得出了裝甲車輛蓄 電池內(nèi)阻性能的評判標準,具體指標如表1所示,。
4 結(jié)論
裝甲車輛蓄電池實時檢測儀具有測量精度高,、對蓄電 池的損害小等優(yōu)點,可以對蓄電池進行安全的在線監(jiān)測管 理,,同時可對正在行駛或戰(zhàn)斗中的武器裝備蓄電池實施在線檢測,。對提高新裝備武器系統(tǒng)的維修檢測具有十分重要的意 義,為提高和檢驗裝備戰(zhàn)斗和訓練提供了強有力的裝備技術(shù) 保障,。
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