用于基站供電柴油發(fā)電機(jī)的控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、設(shè)置在海島，山區(qū)，偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村等地的通信基站市電供應(yīng)不便或供電狀況不穩(wěn)定，一般采用大容量蓄電池為其供電。但是，由于蓄電池供電持續(xù)時(shí)間短，放電過深會導(dǎo)致蓄電池壽命減少，故需用一臺小型柴油發(fā)電機(jī)為蓄電池充電和為基站提供穩(wěn)定的直流電源。因此發(fā)電機(jī)工作的穩(wěn)定性直接影響基站能否長期穩(wěn)定工作。而發(fā)電機(jī)的工作性能的好壞取決于監(jiān)控發(fā)電機(jī)工作狀況的發(fā)電機(jī)控制器。介于上述原因，有必要研究一種性價(jià)比高，穩(wěn)定性好，便于安裝調(diào)試的柴油發(fā)電機(jī)控制器。
　　控制器

2、應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)自動起動、運(yùn)行、停止、測量、顯示以及故障保護(hù)等功能，同時(shí)檢測蓄電池的電量、電壓等狀態(tài)。目前的柴油發(fā)電機(jī)控制器大多以PLC為核心。PLC雖然性能穩(wěn)定，方便靈活，通用性強(qiáng)，但是價(jià)格相對較高，而且對于模擬量采集、PWM輸出、LCD顯示等功能需要配置擴(kuò)展模塊，最終導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電機(jī)組的成本過高。因此，本文針對用于基站供電的柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)一款低成本的專用控制器來監(jiān)測基站蓄電池電壓和電量，并在蓄電池電量不足時(shí)控制發(fā)電機(jī)為蓄電池充電，

3、為基站提供穩(wěn)定的直流電源。該控制器采用意法半導(dǎo)體的STM32F407作為主控芯片，通過模擬量采集電路實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)48V蓄電池電壓、12V蓄電池電壓、發(fā)電電流、負(fù)載電流、油壓、油位、溫度和蓄電池電壓參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，控制器對采集的發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)結(jié)果改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁大小控制發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流。在軟件上，控制器通過PID控制算法保證發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流的穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)三階段充電法為蓄電池充電，以達(dá)到在保持蓄電池使用壽命的前

4、提下快速為蓄電池充電的目的?？刂破鞑捎胾C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)保證發(fā)電機(jī)控制的實(shí)時(shí)性。為了實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互功能，控制器采用uC/GUI圖形支持系統(tǒng)配合4.3英寸TFT-LCD觸摸屏顯示發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)和設(shè)定發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)室條件下，搭建了測試平臺對柴油發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明，控制器模擬量采集精度保證在±1mv。控制器平均功耗2.1W在節(jié)能狀態(tài)下功耗接近1W?？刂破骺梢詫?shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的自動控制和為蓄電池