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            基于FPGA的VRLA蓄電池測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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            作者: 時間:2007-08-30 來源:微計(jì)算機(jī)信息 收藏
            現(xiàn)場可編程門陣列FPGA(Field Programmable GateArray)屬于ASIC產(chǎn)品,通過軟件編程對目標(biāo)器件的結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu),能隨時對設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,具有集成度高、結(jié)構(gòu)靈活、開發(fā)周期短、快速可靠性高等特點(diǎn),數(shù)字設(shè)采用FPGA現(xiàn)場可編程器件實(shí)現(xiàn)VRLA蓄電池測試系統(tǒng)的復(fù)雜數(shù)據(jù)采集電路、USB數(shù)據(jù)通信接口、寄存器電路、越限報警電路等關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì),其中數(shù)據(jù)采集電路模塊用差動式模擬開關(guān)電路替代雙刀式繼電器模擬開關(guān)。 
                  
            整體架構(gòu)利用了FPGA編程靈活、加密性好、設(shè)計(jì)制造成本低等優(yōu)點(diǎn),其固件開發(fā)的數(shù)據(jù)采集電路比常規(guī)采集卡穩(wěn)定性更高,系統(tǒng)運(yùn)行性能良好。 
                  
            1、 引言
                 
            閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)在實(shí)際使用中會出現(xiàn)電池殼變形、電解液滲漏、容量不足、電池端電壓不均勻等現(xiàn)象,實(shí)踐證明,整組電池的容量是以狀況最差的那塊電池的容量值為準(zhǔn),而不是以平均值或額定值(初始值)為準(zhǔn),當(dāng)電

            池的實(shí)際容量下降到其本身額定容量的90% 以下時,電池便進(jìn)入衰退期,當(dāng)電池容量下降到原來的80%以下時,電池便進(jìn)入急劇的衰退狀況,衰退期很短,此時電池組已存在極大的事故隱患,所以對VRLA蓄電池的定時檢測和在線監(jiān)測是非常重要和必須的。

            2、 硬件電路設(shè)計(jì)
                
            VRLA蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)主要功能是對直流電源VRLA蓄電池組中每一個VRLA蓄電池的端電壓進(jìn)行巡檢,其工作方式分為實(shí)時監(jiān)測和定時監(jiān)測兩類,定時監(jiān)測的時間間隔由用戶根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定,用戶可隨時切換實(shí)時與定時監(jiān)測兩種工作模式,通過監(jiān)視器顯示電壓、溫度、內(nèi)阻曲線實(shí)現(xiàn)對單個及整體VRLA蓄電池的監(jiān)控操作??赏瓿蓤D表打印,圖形保存,曲線顯示,歷史數(shù)據(jù)回放多種管理功能,并缺省設(shè)置越限報警電壓及溫度范圍限,如有異常情況立即發(fā)出報警信號。
                
            2.1  測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
                
            本例FPGA開發(fā)系統(tǒng)采用Xilinx FPGA控制模塊Spartan-II(XC2S200)、差動式多路模擬開關(guān)(包括模擬開關(guān)CD4051及光耦合器TLP181)、A/D轉(zhuǎn)換AD0809芯片、Philips公司PDIUSBD12通用串行接口芯片、Winbond公司W(wǎng)29C020C并口Flash存儲器及SRAM W24257、2

            linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)


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