Тема: Устройство для тестирования аккумуляторных батарей

Актуальность темы. Одним из наиболее востребованных источников энергии на сегодняшний день является аккумуляторная батарея. Энергия, аккумулированная в этих устройствах может обеспечивать работу самых разнообразных устройств и машин: от автомобильной техники и транспортных средств, и космических спутников до сотовых телефонов и иных переносных устройств. Необходимость проверки и тестирования АКБ, при этом, не зависит от типа АКБ и устройств для которых она является источником энергии, поскольку необходима для всех сфер их применения. Так, при эксплуатации транспортных средств или иных технологических машин одним из параметров, требующих постоянного контроля является контроль параметров аккумуляторной батареи (АКБ), а также диагностирование ее текущего состояния и прогнозирование остаточного ресурса. Эксплуатация АКБ, которые обеспечивают электроснабжение транспортных средств при низкой частоте вращения коленчатого вала или в случае останова двигателя подразумевает проведение периодического контроля текущих параметров АКБ. Сегодня выполнение данных задач может быть возложено на специализированные системы автоматизации технологического процесса их эксплуатации. В свою очередь обеспечение работоспособности энергетических систем транспортных средств требует внедрения для АКБ системы контроля и диагностики (СКД АКБ) включаемых в элементную базу современных электроэнергетических комплексов.
Традиционной считается автоматизация контроля напряжения аккумуляторов и температуры электролита, а остальные параметры, такие как плотность электролита, его уровень и т.д., необходимо контролировать визуально или вручную.
Выполнить проектирование системы, имеющий широкий функционал и отвечающий широкому перечню технических требований до широкого внедрения интегральных микросхем и микроконтроллеров, было достаточно сложной технической задачей поскольку это требовало использование высокоинтегрированной элементной базы, а также современных программно-инструментальные средства проектирования. На современном этапе постановка задачи автоматизации контроля параметров и диагностики стала возможна с развитием методов интеграции, и в связи с этим признано целесообразным возложить задачи оценки и диагностики состояния АКБ непосредственно на создаваемую систему контроля и диагностики АКБ.
Таким образом, снижение трудоемкости и влияния человеческого фактора на эксплуатационные параметры являющихся неотъемлемым элементом систем современных автомобильных электроэнергетических комплексов, представляется важной задачей, которая решается созданием автоматизированной СКД АКБ. Поэтому тема выпускной работы: «Устройство для тестирования аккумуляторных батареей» является актуальной.
Цель работы - продление ресурса аккумуляторной батареи путем разработки автоматизированной системы контроля и диагностики их состояния.
Объект исследования - литиевая аккумуляторная батарея.
Предмет исследования - работоспособность аккумуляторной батареи как элемента системы современных электроэнергетических комплексов.
Методы исследования. Используются методы системного анализа, математического моделирования, математической статистики, теории старения машин, схемотехники, теории программирования. Задачи исследования:
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Выполнить анализ устройств, реализующих подобные функции из представленных на рынке. Оценить их сильные и слабые стороны;
- Произвести проектирование структурой схемы проектируемого устройства тестирования АКБ;
- Выполнить анализ и реализовать выбор элементной базы, используемой для изготовление данной панели;
- Разработать принципиальную схему устройства;
- Разработать конструкцию устройства;
Проектируемая конструкция устройства должна обеспечивать его соответствие требованиям, заданным в техническом задании и обеспечивающих корректное функционирование устройства. Целесообразно также предусмотреть возможность простой замены отдельных элементов схемы и иных комплектующих на аналогичные, в случае если возникнут сложности с поставкой или данные элементы будут сняты с производства.
А так же произвести технико-экономическое обоснование данной разработки, сделать выводы о рентабельности и экономической эффективности.
Купить

В процессе выполнения ВКР было спроектировано устройство, предназначенное для выполнения тестирования аккумуляторных батарей и оценки их текущего состояния. Основная цель использования разработанного устройства - контроль работоспособности АКБ и оценка текущего состояния и остаточного ресурса последней.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- Проведен анализ устройств, реализующих подобные функции и представленных на рынке. Рассмотрены их достоинства и недостатки;
- Разработана структурная схема проектируемого устройства тестирования АКБ;
- Выполнен анализ и выбор элементной базы, используемой для изготовление данной панели;
- На основании выбранных комплектующих, выполнена разработка принципиальной схемы устройства. Осуществлены необходимые расчеты. Схемы включения ИМС выбраны стандартные, рекомендуемые в документации на данные ИМС;
- Разработана конструкция устройства;
При проектировании этого устройства была использована современная элементная база и применены новейшие достижения в дизайне электронных систем.
Устройство отличается высокой надежностью, что является следствием отсутствия подвижных деталей и механизмов, защиты от импульсного шума высокого напряжения, наличия ЖК-индикатора и коммуникационных интерфейсов для отображения результатов измерений и настроек.
Технико-экономическое обоснование данной разработки позволяет нам сделать выводы о том, что, во-первых, проводимая в данной работе разработка целесообразна, и, во-вторых, экономически рентабельна и эффективна.
Купить