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矩阵型军车供电配电系统的设计与实现

孙彬彬  
【摘要】:通常,由于军用汽车上用电设备很多,会有用电设备专用的供配电系统为其供电,这些系统往往具有可视可操作性,能够对设备用电进行一定的控制操作。供配电系统能不能稳定、可靠的工作,决定着军车上装备的各个功能设备能不能正常工作,从而影响着以军用汽车为节点的军事作业能不能顺利完成,所以说军车专用设备供电配电系统的设计是一个十分重要的课题。 军车专用设备供配电系统一般由两部分组成,一是产生用电所需规格电能的电源部分,二是控制电能输出通道的配电部分。在如今的许多设计中,两部分都是各自独立为一个系统,安装在军车上的时候也是分开进行,这种设计方式所占用的空间会比较大,两个系统之间的连线也会很多。 本论文探讨了一种将电源与配电部分统一设计的供配电系统设计方法,采用简单直观的矩阵模型来表达并构建系统,可靠、实时、灵活的CAN通信来完成系统的信号组网,并用人机界面实现人工的可视可操作。该种矩阵型供电配电系统具有结构简洁、系统连接简单、扩展方便等特点。由于系统各个部分在实现时候的高度模块化设计,使得本系统的维护与检修也十分方便。 本论文首先对某些电源设计关键技术当前的发展水平,以及军车供配电系统实际需求情况进行了调研。根据其需求特点设计了本系统的矩阵模型,并对实现功能的矩阵系统工作要素及方式进行说明。然后,从硬件设计和软件设计两部分对矩阵型系统的具体实现进行了详细说明。 本系统硬件设计的时候,尽量模块化以减少调试和安装的难度,以功能块为单位,逐步逐点的完成设计和调试,确保各个单元的安全、稳定、可靠工作主要完成的硬件工作块有,辅助电源、开关控制、采样、CPU控制、PFC、逆变、稳压等等。软件设计从系统的角度出发,考虑系统实现所需要的方式方法和操作步骤,分页面设计、人机界面控制程序、与节点CPU控制程序三部分有条不紊的完成了系统整个的控制程序。 论文最后,通过一些测试过程与系统设计成果的展示说明,本论文所述的矩阵型军车供电配电系统是符合设计目的与需求的。


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