航空蓄电池智能充放电系统检控单元设计

航空蓄电池智能充放电系统监控单元作为航空蓄电池状态的实时监测模块,用于实现对航空蓄电池在充放电过程中的实时电压测量,同时也能根据需要,对蓄电池进行剩余电量放电。该课题所阐述的设计是在深入理解电压测量原理的基础上,详细的研究了航空镉镍蓄电池的结构以及性能指标,进而根据实际应用的需求确定了监控单元实现方案。监控单元的设计主要分为硬件电路设计和FPGA内核控制代码设计两部分。 整个监控单元的硬件电路设计分为两个部分,一部分完成镉镍蓄电池电压信号的实时采集功能,另外一部分完成镉镍蓄电池的剩余电量放电控制功能。由于FPGA在数字信号的处理上速度快,可靠性高,因此整个硬件电路的设计都是以FPGA为核心的设计。并且根据处理的信号类型不同,硬件电路的设计包含了模拟部分和数字部分。 FPGA担负着信号采集,电压数据处理,镉镍蓄电池放电控制以及和计算机进行通信的任务,这些功能都是通过使用Verilog硬件设计语言对FPGA内核进行软件编程实现的。正因为FPGA的这种可重构性,因此在需要更改硬件功能时,只需要对软件做相应修改。本次设计中FPGA的内核代码设计将使用自下而上的设计方案,并充分利用了Quartus II平台提供的图形化界面设计方法,使FPGA各个控制模块之间的逻辑关系更为直观,对功能模块的修改更为方便。 经过测试表明,航空蓄电池智能充放电系统监控单元在测量精度,以及准确度上都能满足实际应用的要求。