基于DSP的航空蓄電池充放電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、航空蓄電池是飛機(jī)機(jī)載設(shè)備的重要組成部分，主要用于應(yīng)急狀況下給飛機(jī)關(guān)鍵負(fù)載供電，保證飛機(jī)安全著陸。蓄電池充放電系統(tǒng)的好壞直接影響蓄電池的性能和使用壽命，近年來(lái)隨著航空航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展，航空蓄電池充放電系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為了一個(gè)熱門(mén)的課題。
　　傳統(tǒng)航空蓄電池充放電裝置往往采用簡(jiǎn)單恒流或恒壓方式，不具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充放電過(guò)程狀態(tài)的功能，極易造成過(guò)充且對(duì)蓄電池造成不可逆損壞。為克服上述缺點(diǎn)，針對(duì)航空蓄電池要求充放電裝置體積小、充放電效率高的

2、特殊要求，運(yùn)用現(xiàn)代電力電子、高頻逆變以及適時(shí)放電去極化的綜合數(shù)字控制技術(shù)，本文設(shè)計(jì)一款基于DSP的航空蓄電池充放電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)電池狀態(tài)，根據(jù)電池和電量狀態(tài)進(jìn)行智能充放電。
　　本文使用數(shù)字控制方式，選用TI公司的TMS320F28335作為核心控制芯片，首先完成了對(duì)芯片外圍電路的設(shè)計(jì)，隨后對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了初始化，其中包括：DSP最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、通用輸入輸出模塊的設(shè)計(jì)、外設(shè)中斷擴(kuò)展模塊、增強(qiáng)捕捉模塊、EPWM模塊、AD轉(zhuǎn)

3、換模塊、人機(jī)交互接口模塊。
　　在此基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)外圍硬件電路的設(shè)計(jì)，包括充電電路、放電電路、保護(hù)電路、控制電路和反饋電路。其中充電電路采用開(kāi)關(guān)電源形式，包含AC-DC轉(zhuǎn)換、全橋逆變及驅(qū)動(dòng)、整流濾波等電路；放電電路采用Boost電路，實(shí)現(xiàn)了大電流充放電。
　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)了良好的充電流程和放電流程，充電過(guò)程允許手動(dòng)輸入充電電流和充電時(shí)間，采用Fuzzy-PID控制算法實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的控制技術(shù)，對(duì)DSP的AD采樣模塊進(jìn)行了精度校

4、正，并且實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)充入電池的電量。
　　最后基于加工完成的實(shí)際裝置，開(kāi)展了系統(tǒng)調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、人機(jī)交互功能進(jìn)行了觀(guān)測(cè)；對(duì)各種充電技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，選定了帶有放電去極化的變電流間歇式充電作為最終使用的充電技術(shù)，該方法充電時(shí)間短、效率高，并且不會(huì)對(duì)蓄電池造成損壞。通過(guò)系統(tǒng)調(diào)試及實(shí)驗(yàn)，證明了所設(shè)計(jì)的航空蓄電池充放電系統(tǒng)能夠?qū)﹄姵貭顟B(tài)進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，可以根據(jù)電池狀態(tài)對(duì)電池進(jìn)行充電，并具有充電效率高、功率重量比大