長脈沖強(qiáng)磁場的蓄電池性能測試平臺研制.pdf

1、國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心是世界各國的強(qiáng)磁場裝置中唯一使用蓄電池型電源作為長脈沖磁體電源的實驗室。利用該蓄電池型電源，國家脈沖強(qiáng)磁場中心成功實現(xiàn)了35.8T/2s的長脈沖磁場與25T/200ms/250ppm的高穩(wěn)定度平頂長脈沖磁場。組成該電源的蓄電池實驗時單臺最高可輸出2.5kA/1s的長脈沖大電流，使用條件特殊。為了對蓄電池的性能與使用狀況進(jìn)行監(jiān)控，本文設(shè)計了適合長脈沖強(qiáng)磁場的蓄電池性能測試系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)可對單臺蓄電池進(jìn)行小電流循環(huán)充

2、放電測試與大電流脈沖放電測試，得到蓄電池在不同狀況下的電壓、內(nèi)阻等參數(shù)。并可根據(jù)測試內(nèi)容靈活設(shè)置測試步驟并完成測試程序的自動控制與執(zhí)行。
　　完成了測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。完成了硬件系統(tǒng)設(shè)計，包括對主電路系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計以及采集與控制系統(tǒng)的設(shè)計。完成了主電路中各硬件設(shè)備的選型與實現(xiàn)以及采集與控制電路中采集卡、電流傳感器的選型與實現(xiàn)。設(shè)計與實現(xiàn)了線性度低于0.2％的電壓傳感器。分析了測試系統(tǒng)軟件的需求，設(shè)計了軟件的整體結(jié)構(gòu)，完成了測

3、試系統(tǒng)的軟件設(shè)計。實現(xiàn)了基于LabVIEW的測試系統(tǒng)軟件，利用生產(chǎn)者與消費(fèi)者循環(huán)，實現(xiàn)了在高采樣頻率下的長時間連續(xù)采集，通過對邏輯控制程序的設(shè)計實現(xiàn)了測量程序的自動執(zhí)行。
　　研制的測試系統(tǒng)投入單臺蓄電池的性能測試，完成了小電流循環(huán)充放電測試與瞬間大電流放電的初步測試。系統(tǒng)調(diào)試和蓄電池性能測試結(jié)果表明，設(shè)計的測試系統(tǒng)性能可靠，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，能夠滿足蓄電池電源性能監(jiān)控的目的。得到了蓄電池開路電壓隨容量的變化關(guān)系，針對蓄電池短時間放電