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《安徽理工大学》 2018年
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矿用铅酸蓄电池快速充电机的设计

陈超  
【摘要】:我国煤矿生产中采用电机车作为主要的运输工具,蓄电池作为电机车的二次动力来源,同时蓄电池的充电过程需要与之相配套的充电机来完成,因此充电机的性能好坏直接关系到煤矿实际生产和运输,目前煤矿井下所使用的充电设备仍然是性能较为低下的产品,充电过程中充电电流和电压的大小不能根据外界环境的变化而做出相应调整,存在很多弊端,不能与当下煤矿的发展需求相适应,因此研究新型充电机具有十分重要的意义。首先介绍了本设计的研究目的和背景,介绍了目前国内外铅酸蓄电池充电系统的发展现状,同时介绍了目前国内外常用的几种快速充电方法,对这些充电方法的各自特点进行了分析,并且阐述了铅酸蓄电池在充电过程中不可避免的极化现象种类。其次,根据充电机的功能要求,设计了新型充电系统的硬件电路,根据目前充电机中五种常用的拓扑结构的使用场合和特点的比较,选择全桥电路作为主电路的拓扑,对主要电子器件进行了选择,对主电路进行了设计,包括整流滤波,IGBT开关管的选取等,设计了检测电路和滤波电路方便为实时获取充电机的状态,可以检测充电电压、电流、充电量、腔体温度等;进行了串口屏的选择和安装结构设计,将串口屏从隔爆腔内移至隔爆腔外,避免了腔内高温对串口屏的损害,设计了串口屏的人机交互界面,包括实时状态监测、蓄电池选择、参数设置、续充和放弃、查看历史记录等界面。根据充电机的实际使用要求对软件部分做了总体设计,采用平均滤波法进行数字滤波,对故障处理中断子程序进行了设计,对蓄电池是否充满子程序进行了介绍。最后对样机进行了实验测试,分别采用快速充电法和恒压充电法对蓄电池充电,所得到的实验结果表明充电机充电时间短,极化现象得到控制,同时充电机的工作能力得到了提高,能够根据实际输出对充电做出相应的调整,满足了设计要求,并且通过对新旧充电机进行对比实验,可以发现新充电机在充电过程中控制电池的极化现象要优于旧充电机,充电时间上也比旧充电机所需要时间短。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TD614.3

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【参考文献】
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