基于FPGA的VRLA蓄电池测试系统设计
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整体架构利用了FPGA编程灵活、加密性好、设计制造成本低等优点,其固件开发的数据采集电路比常规采集卡稳定性更高,系统运行性能良好。
1、 引言
阀控式铅酸蓄电池(VRLA)在实际使用中会出现电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等现象,实践证明,整组电池的容量是以状况最差的那块电池的容量值为准,而不是以平均值或额定值(初始值)为准,当电
池的实际容量下降到其本身额定容量的90% 以下时,电池便进入衰退期,当电池容量下降到原来的80%以下时,电池便进入急剧的衰退状况,衰退期很短,此时电池组已存在极大的事故隐患,所以对VRLA蓄电池的定时检测和在线监测是非常重要和必须的。
2、 硬件电路设计
VRLA蓄电池在线监测系统主要功能是对直流电源VRLA蓄电池组中每一个VRLA蓄电池的端电压进行巡检,其工作方式分为实时监测和定时监测两类,定时监测的时间间隔由用户根据实际需要设定,用户可随时切换实时与定时监测两种工作模式,通过监视器显示电压、温度、内阻曲线实现对单个及整体VRLA蓄电池的监控操作。可完成图表打印,图形保存,曲线显示,历史数据回放多种管理功能,并缺省设置越限报警电压及温度范围限,如有异常情况立即发出报警信号。
2.1 测试系统硬件结构
本例FPGA开发系统采用Xilinx FPGA控制模块Spartan-II(XC2S200)、差动式多路模拟开关(包括模拟开关CD4051及光耦合器TLP181)、A/D转换AD0809芯片、Philips公司PDIUSBD12通用串行接口芯片、Winbond公司W29C020C并口Flash存储器及SRAM W24257、2
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