特種電池主要是指應(yīng)用于航空、航天、各軍兵種等特種行業(yè)的軍用電池,這些電池要求非常嚴(yán)格,特別是其對(duì)于充放電過(guò)程的檢測(cè)。
特種電池測(cè)控系統(tǒng)是由VXI電池測(cè)試控制系統(tǒng)和不同功率的電子負(fù)載所構(gòu)成,主要用于各種特種電池(包括熱電池、銀鋅電池和鋰電池等)在放電過(guò)程中的電流、電壓等物理量的測(cè)量與控制。該系統(tǒng)已成功地應(yīng)用與航天、航空、兵器等行業(yè)。具有大功率、大電流或大電壓放電的特點(diǎn),且適應(yīng)各種惡劣環(huán)境:高溫、振動(dòng)、輻射和離心狀態(tài)等,同時(shí)具有采集同步性好、量程范圍大、速度快、精度高的特點(diǎn)。
系統(tǒng)需求
參數(shù),對(duì)于一些需要點(diǎn)火激活的特種電池,還需要精確控制點(diǎn)火電流的電流值和加載點(diǎn)火電流的時(shí)間。
根據(jù)電池測(cè)試的特點(diǎn),在一次實(shí)驗(yàn)中被測(cè)電池?cái)?shù)量、被測(cè)參數(shù)的數(shù)量和量程都可能不同,這就要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活,規(guī)模可平滑增加與減小。
測(cè)試中,電流的變化通過(guò)控制電池回路中的電子負(fù)載來(lái)實(shí)現(xiàn),電流改變的瞬間參數(shù)很重要,因此要求數(shù)采系統(tǒng)具有高頻率和精度,而且電子負(fù)載反應(yīng)快速、準(zhǔn)確。并可據(jù)單體電池的放電電壓控制電子負(fù)載。系統(tǒng)穩(wěn)定性好,數(shù)據(jù)吞吐量大。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和數(shù)采系統(tǒng)構(gòu)成,控制系統(tǒng)控制電子負(fù)載改變其電流、電阻或電壓,數(shù)采系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊采集電池參數(shù)。計(jì)算機(jī)與電子負(fù)載通過(guò)GPIB或其他高速數(shù)據(jù)線連接。
測(cè)控總線采用VXI總線,基于VXI總線的系統(tǒng)具有組建靈活、數(shù)據(jù)采集與傳輸快、采集精度以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。VXI模塊采用JV53112、JV53403和信號(hào)調(diào)理模塊。
硬件配置
JV53500A C尺寸6槽機(jī)箱
E8491B 1394零槽控制器
JV53112 100KSPS 16-bit 8-ch高精度并行數(shù)據(jù)采集模塊
JV53403 64-ch DI/O模塊
系統(tǒng)軟件
軟件構(gòu)架
● MS Windows2000
Windows2000基于Windows NT技術(shù),是目前世界上使用最廣泛、最實(shí)用、最安全的32位操作系統(tǒng)。
● VXI Plug&Play
VXI Plug&Play是VXI驅(qū)動(dòng)程序,人機(jī)界面良好,組建系統(tǒng)靈活,真正做到即插即用。
● Lab Windows/CVI、VC++、C++ Builder等開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
采用具有標(biāo)準(zhǔn)GUI界面的開(kāi)發(fā)平臺(tái),生成的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)單直接,易于操作使用。
軟件功能與特點(diǎn)
本應(yīng)用軟件系統(tǒng)是直接為電池放電的試驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)化和參數(shù)獲取自動(dòng)化服務(wù)的,在硬件平臺(tái)支持下,允許按照試驗(yàn)程序,快速而方便地進(jìn)行:
● 設(shè)置和修改電池放電試驗(yàn)配置和系統(tǒng)配置,安全而有效地對(duì)電池放電試驗(yàn);
● 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)/瞬態(tài)數(shù)據(jù)采集、記錄和處理;
● 系統(tǒng)診斷與校準(zhǔn);
● 試驗(yàn)狀態(tài)及安全參數(shù)監(jiān)視、報(bào)警;
● 實(shí)時(shí)顯示、制表打印和作圖,以及試驗(yàn)報(bào)告生成;
關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題解決
數(shù)據(jù)采集與傳輸
采集模塊選用100kSPS 8-通道高精度并行數(shù)據(jù)采集模塊JV53112,存儲(chǔ)深度可擴(kuò)展至每通道4MSa,VXI總線數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)40Mb/s,軟件采用流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),可以不斷把所有通道的原始數(shù)據(jù)保存到硬盤。
同步性
● 各通道同時(shí)觸發(fā),并行采集,保持高度同步性。
● 大電流電壓的檢測(cè)采用霍爾器件,實(shí)現(xiàn)高電流電壓在電氣上與測(cè)試系統(tǒng)完全隔離。
技術(shù)指標(biāo)
輸入通道:同時(shí)采集通道1—48通道
采樣頻率:10-100kHz
采樣觸發(fā)源:內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)
電流爬升速度:不小于1500A/ms(由電子負(fù)載決定)
加載脈沖寬度:15ms
電流電壓:高達(dá)1000A、300VDC