一种蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元

摘要

本发明的蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元，它包括核心处理器单元、控制单元、电气执行单元和第一电源四部分；核心处理器单元其主要部分是MCU，MCU连接第一电源、控制单元和蓄电池，MCU还连接键盘和显示器，MCU还与上位机控制系统通信；控制单元包括电压、电流、温度测量电路，PWM、继电器控制信号输出电路，以及电压输出电路，连接并控制电气执行部分为蓄电池充放电控制；电气执行单元主要包括充电机和放电设备，直接连接蓄电池。本发明能够保证在完成蓄电池充放电操作的过程中，不受电磁等复杂环境的干扰，提高了控制器的处理速度和运行稳定性；V/F和F/V变换可以提高电路的转换精度。

主权项

一种蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元，包括核心处理器单元、控制单元、电气执行单元和第一电源；核心处理器单元主要包括MCU及其外围接口电路，MCU连接第一电源、控制单元和蓄电池，MCU还连接键盘和显示器，提供人机交互，按用户设定的运行曲线为控制单元提供控制信号，同时接收控制单元采集的蓄电池参数及外围环境参数，并经显示器实时显示，完成与上位机控制系统的通信；控制单元包括输入信号通道和输出信号通道，输入信号通道包括电压测量电路、电流测量电路、温度测量电路，输出信号通道包括PWM控制信号输出电路、继电器控制信号输出电路、电压输出电路；电气执行单元主要包括充电机和放电设备，直接连接蓄电池，完成蓄电池充放电的执行要求；控制单元的外围电路采用独立电路，将外围电路划分为第二电源部分和控制板部分，两部分相互连接，控制板部分内部的电压测量电路、电流测量电路、温度测量电路、电压输出电路、PWM控制信号输出电路和继电器控制信号输出电路各自连接MCU、分别独立运行；控制单元的每个独立通道内部采用光电隔离结构，在输入信号通道和输出信号通道使用光电耦合器隔离信号；核心处理器单元MCU使用ARM系列的Cortex‑M3处理器；电压、电流、温度测量电路的内部信号转换采用V/F变换，PWM控制信号输出电路内部信号转换采用F/V变换；蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元的控制方法如下：首先，蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元通过CAN总线与上位机实现通信，一方面接收上位机传输的程序控制要求；另一方面将终端控制单元采集的数据实时的传输至上位机，以便于监测整个控制系统的运行状况；其次，蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元接收键盘输入的控制信号，并按照输入要求控制蓄电池的充放电过程，控制蓄电池的充放电过程主要是通过处理器核心单元输出控制信号，经控制单元的PWM通道和继电器信号通道，对充电机和放电设备进行控制，实现蓄电池按照充放电控制程序运行；最后，终端控制单元可以采集现场的温度以及蓄电池的各项参数，包括蓄电池电压、电流、温度、以及安时数，用于监测蓄电池的充放电情况，对充放电控制程序作出修改，使蓄电池的充放电过程得到优化；控制单元采集各参数后，经过温度、电压、电流采集通道将各参数传输至处理器核心单元，经液晶显示器显示采集到的实时数据，同时采集到的实时数据通过CAN总线将数据传输至上位机控制系统。