【正文】 恒流充電：電池以恒流充電至截止電壓，充電時間T1（充電時間到T1結(jié)束恒流充電，進入恒壓充電階段）。2 監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 鋰電池化成的概念 每個鋰電池從生產(chǎn)到出廠至少要進行三次充電和兩次放電過程，這個過程叫做化成，化成是鋰電池生產(chǎn)過程中的重要工序，在液態(tài)鋰離子電池首次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng),形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。3）介紹下位機監(jiān)控系統(tǒng)的功能，并在MCGS組態(tài)開發(fā)環(huán)境中，設(shè)計出液晶監(jiān)控界面；并且還會重點討論腳本程序的開發(fā)。2）對監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路進行設(shè)計，主要設(shè)計的是采樣電路和485通訊電路。系統(tǒng)可以對每個設(shè)備的每個電池單元實時測控，顯示化成過程中的運行參數(shù)，電壓電流波形；可以對故障進行報警，顯示故障信息；同時液晶和PC機的監(jiān)控界面也是必不可少。 本論文的主要工作和論文結(jié)構(gòu) 本論文的研究對象是監(jiān)控系統(tǒng)，目的是設(shè)計出一套鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)。客戶/服務(wù)器/瀏覽器(C/S/B)模式為前兩者的結(jié)合。3）就系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式而言——智能化：網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的結(jié)構(gòu)模式有三種，根據(jù)不同的要求選擇不同的結(jié)構(gòu)模式。 2）就系統(tǒng)的通訊方式而言——網(wǎng)絡(luò)化：目前大部分的組網(wǎng)采用CAN總線或RS485總線的方式。一些控制中所用到的參考值可以存儲在微處理器的存儲器中，并對電路進行實時監(jiān)控。 鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 1）就控制器這方面而言——數(shù)字化：隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和科技的不斷進步，采用單片機或DSP等微處理器控制的智能化成監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為主流。這也是本論文采取的方式。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器——網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合，將三大功能中的數(shù)據(jù)分析和處理、測量結(jié)果的顯示放到計算機上用軟件來實現(xiàn)?！败浖磧x器”——在虛擬儀器系統(tǒng)中，硬件僅僅是為了解決信號的輸入、輸出和調(diào)理，軟件才是整個儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，使用者可以通過修改軟件，方便的改變、增減儀器系統(tǒng)的規(guī)模與功能。虛擬儀器主要是指這種方式。另一種方式是將儀器裝入計算機。計算機和儀器的結(jié)合有兩種方式：一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。所謂虛擬儀器，是以通用計算機為核心，根據(jù)用戶對儀器的設(shè)計定義，用軟件實現(xiàn)虛擬面板設(shè)計和測試功能的一種計算機儀器系統(tǒng)。因此，在鋰電池生產(chǎn)過程中，數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要。并且，我們需要實時監(jiān)控電池的運行狀態(tài)，當化成出現(xiàn)故障時需要及時報警，并且顯示具體故障信息。 在鋰電池生產(chǎn)過程中，電池的化成工藝處理是其中的一個重要環(huán)節(jié)，鋰電池的化成參數(shù)一般經(jīng)過理論計算和反復(fù)試驗而得到。 蓄電池作為一種性能可靠的化學(xué)電源，其應(yīng)用價值與日俱增，已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。首先，一個性能可靠的電源是必不可少的，其次電池化成監(jiān)控設(shè)備的性能優(yōu)劣直接關(guān)系到化成的技術(shù)指標及能否安全可靠地工作，從而對電池的化成起著至關(guān)重要的作用。論文還詳細給出了上位機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案，并利用LabVIEW設(shè)計上位機的監(jiān)控界面。不僅可以實現(xiàn)場地的實時監(jiān)控，還能通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控，符合現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。因此，在鋰電池生產(chǎn)過程中，數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要。目 錄中文摘要 1英文摘要 21 前言 3 研究課題的背景及意義 3 鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 3 本論文的主要工作和論文結(jié)構(gòu) 52 監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 6 鋰電池化成的概念 6 監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能 7 監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計 83 監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 12 主電路的簡單介紹 12 采樣電路設(shè)計 14 485通訊電路設(shè)計 194 下位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 21 下位機監(jiān)控系統(tǒng)的功能描述 21 電池單元與液晶的通訊 22 MCGS嵌入式組態(tài)軟件簡介 24 基于MCGS組態(tài)軟件的液晶監(jiān)控界面設(shè)計 25 基于MCGS的組態(tài)過程和腳本驅(qū)動的開發(fā) 325 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 34 上位機監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖 34 上位機監(jiān)控系統(tǒng)的功能描述 34 上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)通訊 36 LabVIEW概述 37 基于LabVIEW的上位機界面設(shè)計 38結(jié)論 44謝辭 45參考文獻 46鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計摘 要：目前，隨著電池工業(yè)的迅速發(fā)展，對電池產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)的能力及電池的產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求，電池化成監(jiān)控設(shè)備的性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電源工作的技術(shù)指標及能否安全可靠地工作。將多個獨立的充電系統(tǒng)連成網(wǎng)絡(luò)，就可以完成對大批量的鋰電池化成的監(jiān)控。本論文基于兩種界面開發(fā)軟件，分別設(shè)計上位機和下位機的監(jiān)控界面。在熟知監(jiān)控系統(tǒng)功能的前提下，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，分別給出系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計方案；論文主要對采樣電路和485通訊電路進行設(shè)計，并在MCGS組態(tài)開發(fā)環(huán)境中，設(shè)計出液晶監(jiān)控界面，并且還會重點討論腳本程序的開發(fā)。關(guān)鍵詞：鋰電池；監(jiān)控系統(tǒng)；液晶；上位機；界面Monitoring System of Lithium Battery Power SupplyAbstract：Now, with the rapid development of industrial batteries, the capacity of industrial mass production and the product quality of the battery has been proposed higher performance of monitor system of lithium battery power supply is directly related to the the technical specifications of the power and ability to work safely and reliably. Connecting The multiple independent charging system into the network, can be pleted on large quantities of lithium batteries into the monitor. Therefore, in the lithium battery production processing, digital, intelligent, networkbased monitoring system is particularly importantThis paper is based on two interface development software, and upper and lower machine monitoring interface will be designed. Not only can achieve realtime monitoring sites, but also through remote monitoring network, which is plied with the direction of development of modern surveillance systems. In the wellknown monitoring systems function under the premise, the overall system design will be put forward, and system hardware and software design solutions will also be given. Paper mainly design sampling circuit and 485 munication circuit, ang will design LCD monitor interface under the MCGS configuration development environment. And we will also focus on the development of scripts. The paper also gives a detailed PC monitoring system design, and design PC interface for monitoring by using LabVIEW.Keywords: lithium battery；monitor system；LCD；PC；interface1 前 言 研究課題的背景及意義 目前，隨著電池工業(yè)的迅速發(fā)展，對電池產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)的能力及電池的產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求，二次電池的充放電技術(shù)是與電池相伴而生的，與二次電池的發(fā)展和應(yīng)用有著密切的關(guān)系。采用高進度、數(shù)字化、智能化的電源對電池進行充放電，是對電池化成檢測設(shè)備提出的一個重要技術(shù)指標。其中，鋰電池作為一種環(huán)保的蓄電池，廣泛得到采用，其工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、無記憶效應(yīng)、自放電小、循環(huán)壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于電動汽車能源系統(tǒng)、航空航天電源系統(tǒng)、太陽能光伏電源系統(tǒng)，移動通信系統(tǒng)以及移動終端設(shè)備中。大多數(shù)情況下，就按照這些參數(shù)進行化成，使鋰電池達到最佳的儲能狀態(tài)，這就要求化成設(shè)備必須嚴格按照這些參數(shù)表進行工作，能為每個階段提供穩(wěn)定且恒定的充放電電壓、電流。一個電池需要一個充電電源，如果每個電源都需要單獨的設(shè)立一個監(jiān)控器去監(jiān)控，那么將消耗大量的精力和物力，因此將多個獨立的充電系統(tǒng)連成網(wǎng)絡(luò)，由一個液晶去控制，再將所有的液晶通過路由器和控制中心的PC機連接在一起，就可以完成對大批量的鋰電池化成的監(jiān)控。 鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 虛擬儀器技術(shù)20世紀90年代的美國，誕生了一種基于計算機的儀器，稱為虛擬儀器[[][M].北京：科學(xué)出版社，2010.]。用戶可通過鼠標、鍵盤或觸摸屏來操作虛擬面板，就如同使用一臺專用的測量儀器一樣，實現(xiàn)需要的測量測試目的。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器從功能上分為三部分，即1）信號采集與控制；2）數(shù)據(jù)分析和處理；3）測量結(jié)果的顯示。LabVIEW——虛擬儀器的軟件選擇有多種，本論文選擇LabVIEW設(shè)計虛擬儀器VI。而信號的采集由測試點硬件實現(xiàn)