【正文】 電池組中各鉛酸蓄電池由于在制造工藝、材質(zhì)、電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度等存在差異，使得各電池的容量、電壓及內(nèi)阻存在不一致性。電量傳感器AGV 智能充電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用19選用 50V/5V。但分流器采集的信號(hào)不建議直接給 PLC 處理之間經(jīng)一電量傳感器75mV/5V。根據(jù)電池的實(shí)際狀態(tài)接上位機(jī)的通訊信號(hào)，進(jìn)入均充或活化狀態(tài)， 觸摸屏顯示”電池電壓＝V 充電電流＝ A”、”均充時(shí)間＝小時(shí)” 、 ”活化狀態(tài)”、” 放電時(shí)間”、” 活化結(jié)束”等信息，如 CPU 檢測(cè)出主整流器有故障，則觸摸屏顯示 ”電池電壓＝V”、”充電電流＝0A”和”充電機(jī)故障” 信息，同時(shí)向上位機(jī)發(fā)出”充電機(jī)故障”信號(hào)以待維修。當(dāng)充電電流達(dá)到預(yù)設(shè)值后，則 CPU 判定充電結(jié)束，觸摸屏顯示：” 電池電壓 =V”、”充電電流=0A”和”充電結(jié)束” 信息，同時(shí)向上位機(jī)發(fā)出” 充電結(jié)束” 信號(hào)。如果有電池接入則 CPU 通過觸摸屏顯示實(shí)測(cè)值。PLC 主機(jī) CPU 初次上電則自動(dòng)初始化各參數(shù)，然后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文18 充電機(jī)控制變量 AGV 智能充電站工作的 PLC 控制方式智能充電站由 PLC 控制充電站的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，通過觸摸屏來實(shí)現(xiàn)各參數(shù)的設(shè)定，滿足不同用戶的需要。在本設(shè)計(jì)中選取容量 0。濾波電容主要起平滑該直流電壓的作用，同時(shí)向半橋回路提供較穩(wěn)定的輸入電壓，實(shí)際設(shè)計(jì)中須考慮容量、耐壓、材質(zhì)等方面的因素。直流側(cè)采用 LC 濾波電路結(jié)構(gòu)。三相橋式可控整流電路各項(xiàng)指標(biāo)都好，在要求一定輸出電壓的情況下，元件承受的峰值電壓最低，最適合于大功率高壓電路。按電路結(jié)構(gòu)不同可分為半波整流、全波整流和橋式整流三種。 電 網(wǎng)隔 離 變 壓 器可 控 硅 全 橋 整 流 逆 變 電 路濾 波 直 流 輸 出電 壓 反 饋電 流 反 饋鎘 鎳 電 池 組 觸 發(fā) 控 制 板脈 沖 輸 出運(yùn) 行 指 示故 障 指 示模 擬 量 輸 入 模擬量輸出 人 機(jī) 界 面控 制 中 心 運(yùn) 行 狀 態(tài) 及 故 障開 關(guān) 量 輸 入開 關(guān) 量 輸 出接 觸 器 、 繼 電器 等 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)圖 42 原理框圖、整流逆變電路針對(duì)電動(dòng)汽車的電壓較高問題，充電電源通常需要 380V 市電供電，所以首先把 380V 市電由隔離變壓器變壓至 35V 再由整流電路把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能。全波整流輸出電壓的直流成分（較半波）增大，脈動(dòng)程度減小，但變壓器需要中心抽頭、制造麻煩，整流二極管需承受的反向電壓高，故一般適用于要求輸出電壓不太高的場(chǎng)合。半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入為?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負(fù)半部分則損失掉。由于采用了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（PLC）為控制中心，用戶可通過觸摸屏人機(jī)界面來指示設(shè)備輕松完成對(duì)蓄電池組的快速充電、均衡充電等任務(wù)。三相交流經(jīng)整流后變?yōu)橹绷麟姴⒂煽刂浦行陌l(fā)出命令給電池組充電。平時(shí)為常開干接點(diǎn)，動(dòng)作時(shí)閉合。在此畫面下點(diǎn)擊“快充記錄”如圖 3 “活化記錄”如圖 3 “均充記錄”如圖 31 “放電記錄”如圖312。最后按“返回”按鈕返回主菜單。若時(shí)鐘出現(xiàn)誤差用戶可以設(shè)定校準(zhǔn)；具體方法：在系統(tǒng)菜單下觸摸“時(shí)鐘設(shè)置”進(jìn)入時(shí)鐘設(shè)定界面。 萬年歷本設(shè)備具有時(shí)鐘功能，因?yàn)閮?nèi)部具有后備電池，所以即使在設(shè)備關(guān)機(jī)的情況下時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行。 人機(jī)界面顯示“蓄電池異常請(qǐng)查電池”時(shí)，此時(shí)為充電站沒有檢測(cè)到AGV 小車電池，此時(shí)應(yīng)檢查充電極柱是否與電池連接正確，故障解除后點(diǎn)擊“停止” ，接著點(diǎn)擊“返回”再點(diǎn)擊需要的工作模式，即可實(shí)現(xiàn)不關(guān)機(jī)解除報(bào)警。首先檢查輸入三相電源相序是否錯(cuò)誤（反接任意兩相即可） ，接著檢查輸入電源熔斷器和電池組熔斷器是否熔斷，若熔斷器熔斷更換相應(yīng)型號(hào)熔芯即可。 故障顯示本充放電設(shè)備具有四種故障信息分別如圖 35 所示：圖 35 故障信息人機(jī)界面顯示“充電機(jī)過流”時(shí)需斷開面板開關(guān) AN 和斷路器開關(guān) QF，檢查輸出段端是否有短路現(xiàn)象。在放電狀態(tài)下如果想人為停機(jī)只需按下“停止”鍵，設(shè)備便自動(dòng)安全關(guān)機(jī)停止放電特別注意：在放電過程中禁止斷開交流進(jìn)線電源，否則逆變失敗造成事故。當(dāng)放電電時(shí)間到達(dá)設(shè)定的放電時(shí)間值或電池組電壓降到設(shè)定放電結(jié)束電壓值時(shí)，設(shè)備將自AGV 智能充電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用11動(dòng)停機(jī)，左邊狀態(tài)欄顯示“完成” ，同時(shí)給上位機(jī)報(bào)“充滿”信號(hào)，接著自動(dòng)小車離位。圖 34 放電界面在此畫面下，按下“啟動(dòng)”設(shè)備開始運(yùn)行放電，運(yùn)行狀態(tài)下界面上顯示一個(gè)電池動(dòng)畫，并不斷顯示，界面左邊狀態(tài)欄顯示充電機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)；人機(jī)界面顯示此時(shí)放電電池組電壓、放電電流和放電時(shí)間。在參數(shù)設(shè)置項(xiàng)目里根據(jù)接入實(shí)際電池組的種類，設(shè)置好相應(yīng)的放電結(jié)束電壓值、放電電流值和放電時(shí)間。放電電流應(yīng)設(shè)為 ；當(dāng)放電結(jié)束后不能立刻對(duì)電池組進(jìn)行均衡充電，因此就進(jìn)入擱置階段；當(dāng)擱置結(jié)束后設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入均衡充電階段，整個(gè)活化過程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，在運(yùn)行過程中人機(jī)界面會(huì)自動(dòng)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。 活化模式AGV 自動(dòng)智能充電站增加了“活化充放電”功能。當(dāng)均充時(shí)間到充電結(jié)束設(shè)備自動(dòng)停止，均充界面顯示“完成” ；同時(shí)給上位機(jī)報(bào)“充滿”信號(hào)，接著自動(dòng)小車離位。界面中適時(shí)顯示“電池電壓” 、 “充電電流” 、 “充電量” 、 “已充時(shí)間”等信息同時(shí)給上位機(jī)報(bào)“工作”信號(hào)。具體操作方法為：在系統(tǒng)主菜單界面下觸摸“均充”按鍵，進(jìn)入均充界面如圖 32 所示：圖 32 均充界面 在均衡充電模式時(shí)采用手動(dòng)操作模式。 快速充電模式均衡充電模式里設(shè)備對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電操作，采用恒流定壓充電方式，也就是設(shè)備先以恒定的電流對(duì)電池組進(jìn)行充電，電流的大小由用戶設(shè)定電池應(yīng)選10A 電流；電池組隨著恒流充電電壓不斷上升，當(dāng)電池組電壓達(dá)到用戶設(shè)定的電壓值 35V 時(shí)，設(shè)備自動(dòng)對(duì)電池組進(jìn)行恒壓補(bǔ)充充電而電流值不斷的減小，均充時(shí)間（67 小時(shí)）到結(jié)束。當(dāng)快充時(shí)間到或快充電流滿足結(jié)束條件，充電結(jié)束設(shè)備自動(dòng)停止，快充界面顯示“完成” ；同時(shí)給上位機(jī)報(bào)“充滿”信號(hào)，接著自動(dòng)小車離位。界面中適時(shí)顯示“電池電壓” 、 “快充電流” 、 “充電量” 、 “已AGV 智能充電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用9充時(shí)間”等信息同時(shí)給上位機(jī)報(bào)“工作”接點(diǎn)信號(hào)。建議：人為的對(duì) AGV 自動(dòng)小車進(jìn)行快速充電選擇“手動(dòng)” 啟動(dòng)模式，反之（正式投入運(yùn)行）選擇“自動(dòng)”啟動(dòng)模式。從開始的恒流充電到后來的定壓充電，充電結(jié)束這一過程全部由控制中心 PLC 來輕松完成而你只需輕輕觸摸按鈕即可。AGV 智能充電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用7河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文8第 3 章 充電機(jī)功能 快速充電模式快速充電模式里設(shè)備只對(duì)鎘鎳蓄電池組進(jìn)行快速充電操作，采用恒流限壓的充電方式，也就是設(shè)備先以恒定的電流對(duì)電池組進(jìn)行充電，電流的大小由用戶設(shè)定，電池組隨著恒流充電電壓不斷上升，當(dāng)電池組電壓達(dá)到用戶設(shè)定的電壓為35V 時(shí)， （設(shè)備采用軟件與硬件互補(bǔ)方式對(duì)最高充電電壓進(jìn)行控制，當(dāng)輸出電壓與設(shè)定電壓不符時(shí)，可手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)部繼電器控制板上“VOLT”電位器，順時(shí)針為大，逆時(shí)針調(diào)節(jié)為?。?。、最小電流控制法一般用于恒壓充電法，當(dāng)對(duì)電池給定一定電壓進(jìn)行充電時(shí)充電電流將逐漸減小，當(dāng)充電電流減小到一定值時(shí)，認(rèn)為電池己充滿，此時(shí)停止充電。、定時(shí)控制法只需確定一個(gè)充電時(shí)間即可，利用定時(shí)器進(jìn)行充電計(jì)時(shí)即可控制停止充電。 充電控制電池終止充電的判斷方法有許多種，最主要的是:最高電壓控制法、定時(shí)控制法、最小電流控制法、最高溫度控制法、容量控制法等。當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時(shí)，由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。一般而言涓流充電能夠把電池充的很足，而且不易傷害電池壽命，但花費(fèi)時(shí)間很長(zhǎng)的一種充電方式。常用于電壓較低的系統(tǒng)。這種充電方式電解水少，免了蓄電池的過充。此系統(tǒng)控制比較簡(jiǎn)單。圖 21 恒流充電控制曲線I電池電壓充電電流t圖 22 恒流充電曲線 恒壓充電法在全部充電時(shí)間里保持恒定的電壓。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文4第 2 章 充電方式 恒流充電法是用調(diào)整充電裝置的輸出電壓的方法，保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法。關(guān)于維護(hù)：最好使用淺充淺放的方式使用。鋰電池從 放電到 這段期間，所釋放的能量只占電池容量的 3%左右。當(dāng)電芯電壓低于 時(shí)，部分材料會(huì)開始被破壞。最理想的充電電壓上限為 。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆炸，這是因?yàn)樵谶^充過程，電解液等材料會(huì)裂解產(chǎn)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破 裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng)，進(jìn)而爆炸。這些鋰原子會(huì)由負(fù)極表面往鋰離子來的方向長(zhǎng)出樹枝狀結(jié)晶。鋰電芯電壓 高于 后，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半，此時(shí)儲(chǔ)存格常會(huì)垮掉，讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。鋰電池芯過充到電壓高 后，會(huì)開始產(chǎn)生副作用。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。電池有記憶效應(yīng)，最好是使用一個(gè)月或 30 個(gè)循環(huán)就對(duì)電池進(jìn)行深放電。自放電率低，鎳鎘電池在長(zhǎng)時(shí)間放置的情況下，特性也不會(huì)劣化，充分充電后可完全恢復(fù)原來的特性，它可在－20℃+60℃的溫度范圍內(nèi)使用。與其它類型的電池比較，鎳鎘電池可耐過充電或過放電。鎳鎘電池可重復(fù) 500 次以上的充放電，經(jīng)濟(jì)耐用。 鎘鎳電池鎳鎘電池可重復(fù) 500 次以上的充放電，經(jīng)濟(jì)耐用。電池的單體額定電壓為 2V 以中等放電率放電時(shí)截至電壓為，以極高放電率放電時(shí)截至電壓可取為 1V。它具有體積小、重量輕、自放電小、維護(hù)少、壽命長(zhǎng)、使用方便、無記憶效應(yīng)、對(duì)環(huán)境無腐蝕、無污染等優(yōu)良特性，與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比，在使用、維護(hù)和管理上有著明顯的優(yōu)勢(shì)。二是使用壽命短，使用成本過高。傳統(tǒng)鉛酸電池可靠性好、價(jià)格便宜。 動(dòng)力電池特性分析動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的主要能量載體和動(dòng)力來源，也是電動(dòng)汽車整車成本的主要組成部分，其壽命直接影響電動(dòng)汽車的使用成本。對(duì)提高企業(yè)整體自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率起到了很好的作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，自動(dòng)化物流系統(tǒng)開始在煙草、化工、家電、醫(yī)院、汽車等行業(yè)得到應(yīng)用和推廣，在物流系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)平面運(yùn)輸設(shè)備的自動(dòng)引導(dǎo)車AGV（ Automated guidede vechides）是物流系統(tǒng)的重要組成部分，它采用大容量可快速充電的蓄電池作動(dòng)力，要求有一個(gè)智能充電及管理系統(tǒng)，對(duì)蓄電池進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)控制，快速充電、活化充放電及定位控制，同時(shí)保持與中心控制室和 AGV車輛的通信。以電池為動(dòng)力的傳統(tǒng) AGV 與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比，AGV 的活動(dòng)區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場(chǎng)地、道路和空間的限制。目前對(duì)充電機(jī)等 AGV 能源供給系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)較少，另外當(dāng)前新建充電站普遍實(shí)行無人值守或少人值守，這就要求充電機(jī)的可靠性及自動(dòng)化程度更高，功能更加完善，能夠具有較高的免維護(hù)性。關(guān)鍵詞：AGV 智能充電站；PLC；自動(dòng)化物流系統(tǒng)； HMI；三相橋式全控整流電路 AbstractIIABSTRACTAGV is homing transporter (Automated Guided Vehicle), is equipped with electromagic or optical automatic guiding device, such as Guided by the move to routes, which has the function of security protection and a variety of transfer truck. Widely used in automatic logistics system, in the logistics system for horizontal transport equipment of automatic guided vehicle, is an important part of logistics system. AGV usually powered by batteries, also useful Contactless energy transmission System, the CPS (Contactless Power System) for Power. At present the study of AGV energy supply system such as charger design is less, in addition the current new charging stations monly practiced unattended or less unattended, this requires the reliability of the charger and higher degree of automation, functions more perfect, can have higher free maintenance. The intelligent charging station in the design to ensure the reliability of continuous running, all the year round CPU224XP CPU design USES Siemens S7220 PLC, HMI design USES step ET070 model touch screen as humanputer interaction interface, the main rectifier design USES threephase bridge typ