核心提示：　　單片機(jī)控制的電力機(jī)車用蓄電池容量校核系統(tǒng)的研制（1.浙江大學(xué)電力電子國家專業(yè)，則蓄電池的放電電流為一系列脈沖，即使保證其平均值恒定，也很不利于蓄電池的使用壽命為此，我們?cè)谛铍姵亟M和BUCK電路之間

　　單片機(jī)控制的電力機(jī)車用蓄電池容量校核系統(tǒng)的研制（1.浙江大學(xué)電力電子國家專業(yè)，則蓄電池的放電電流為一系列脈沖，即使保證其平均值恒定，也很不利于蓄電池的使用壽命為此，我們?cè)谛铍姵亟M和BUCK電路之間設(shè)置了一個(gè)LC濾波電路，如所示這樣一來，既可以采用控制非常簡單的BUCK電路，又可以保證蓄電池的放電電流的恒定為防止電阻R中的等效電感引起的開關(guān)過電壓，在電阻兩端反并聯(lián)一續(xù)流二極管。該管應(yīng)選用快速恢復(fù)二極管BLCK型主電路結(jié)構(gòu)前級(jí)濾波的BLCK電路3充電機(jī)、放電機(jī)控制電路充電機(jī)、放電機(jī)控制電路原理圖見該部分電路由閉環(huán)調(diào)節(jié)及PWM信號(hào)產(chǎn)生電路、IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路等組成閉環(huán)調(diào)節(jié)電路由TL494內(nèi)部集成的誤差放大器和R3R4R5R6R8C4等組成，f為充電或放電）電流的檢測(cè)值，Igd為充電（或放電）電流給定值，來自80C196KBCPU的HS0.1HS.1為高速輸出口，此處通過編程作D/A輸出使甩PWM信號(hào)產(chǎn)生電路由TL494和C3R2R7等組成，C3和R2的乘積決定了PWM信號(hào)的頻率，也即主開關(guān)管IGBT的開關(guān)頻率，此處我們選20kHzIGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電電觸測(cè)80C196KB型單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)本螫流波開關(guān)電路充電機(jī)放電機(jī)控制電路原理圖路主要由富士公司生產(chǎn)的IGBT專用驅(qū)動(dòng)電路EXB841等組成當(dāng)主開關(guān)管IGBT出現(xiàn)過流時(shí)，EXB841的5管腳輸出低電平，EXB841的15管腳被鉗位，從而封鎖PWM信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT的保護(hù)。另外，恒流工作方式的本身就具有過流保護(hù)功能，因此，該系統(tǒng)可靠性特別高4單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)4.1硬件設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)硬件主要由CPU單元電路和蓄電池巡檢電路組成CPU單元主要由80C196KBCPU程序存儲(chǔ)器2764地址鎖存器74HCT373地址譯碼器74LS138上電復(fù)位電路、12MHz晶振及顯示電路等組成監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括：蓄電池充電過程控制功能檢測(cè)電池組端電壓，當(dāng)每節(jié)蓄電池端電壓低于24V時(shí)，將充電電流值定為46.2A，當(dāng)每節(jié)電池端電壓高于2.4V時(shí)，將充電電流值定為23.1A給定值的調(diào)節(jié)，也就是D/A輸出，通過高速輸出口實(shí)現(xiàn)通過編程，從HSQ1輸出PWM信號(hào)，濾波后作為充電電壓或充電電流的給定值，若取PWM信號(hào)周期為4096個(gè)機(jī)器周期，則分辨率可達(dá)12位在充電過程中，計(jì)算機(jī)檢測(cè)蓄電池電解液的溫度，當(dāng)溫度超過40*C時(shí)，應(yīng)將充電電流減半，而當(dāng)溫度超過45C時(shí)，應(yīng)停止充電。

　　蓄電池恒流放電過程控制。蓄電池組以46. 2A的電流恒流放電10h，或雖然放電時(shí)間不夠10h，但每節(jié)蓄電池端電壓的平均值己經(jīng)小于1. 8V時(shí)，停止放電單節(jié)蓄電池電壓巡回檢測(cè)功能能該系統(tǒng)的蓄電池節(jié)數(shù)為40，采用繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行切換因每次只能選中40只繼電器中的1只，所以共需要6根信號(hào)線我們有74LS373擴(kuò)展一個(gè)8位輸出口，用該口的6位數(shù)據(jù)，經(jīng)3片74LS15譯碼、三極管功率放大后，驅(qū)動(dòng)40只繼電器中的一只，逐次將每一節(jié)蓄電池的端電壓，送到A/D輸入口，供CPU分時(shí)檢測(cè)。單片機(jī)周期性地對(duì)每只蓄電池的端電壓進(jìn)行檢測(cè)，并判斷是否越限若出現(xiàn)越限，顯示越限電池的編號(hào)和電壓值，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)所用繼電器都具有兩組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，每次切換，都同時(shí)切換蓄電池的正、負(fù)兩極鍵盤輸入功能有充電鍵放電鍵、暫停鍵報(bào)警屏蔽鍵等4個(gè)鍵，用來接受人為的操作命令，通過高顯示功能顯示充電電流、電池組總電壓、放電電流、當(dāng)前檢測(cè)蓄電池的編號(hào)和端電壓等。

　　4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件采用PL/M語言設(shè)計(jì)，有主程序和中斷程序兩部分。主程序?qū)崿F(xiàn)模擬量（充電電流、充電電壓、蓄電池總電壓放電電流蓄電池單體電壓、電解液溫度等）檢測(cè)、讀鍵盤并執(zhí)行鍵盤命令、數(shù)值顯示故障判斷與報(bào)警輸出等功能中斷程序用來控制HSO.1，實(shí)現(xiàn)D/A輸出，程序由即刻置位HSO.1Ton后的不中斷復(fù)位HSO.1及周期T后中斷置位HSO.1等3個(gè)高速輸出口事件組成主程序框圖見5結(jié)論本文介紹的單片機(jī)控制的電力機(jī)車用蓄電池容量校核系統(tǒng)，以IGBT為主開關(guān)器件，采用BUCK電路結(jié)構(gòu)，以脈寬調(diào)制電路TL494為主控芯片，以高性能16位單片微處理器80C196為監(jiān)控中心，具有開關(guān)頻率高，無靜態(tài)可聽噪聲，電流穩(wěn)定精度高，電路簡單，體積小，重量輕，成本低，可靠性高，充電機(jī)功率因數(shù)高，對(duì)電網(wǎng)污染小，對(duì)蓄電池組進(jìn)行單體電壓的巡回檢測(cè)，自動(dòng)化程度高等顯著優(yōu)點(diǎn)，很有實(shí)用價(jià)值該系統(tǒng)從1998年3月投入現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行至今，運(yùn)行情況良好，頗受用戶歡迎