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UPS (Uninterruptible Power System)不间断电源是一种能够持续稳定提供高质量交流电能的大功率电力电子装置。蓄电池组是保证UPS不间断电源持续供电的重要储能设备,为了确保UPS系统中蓄电池组的正常储能和连续工作,本文针对大功率双变换在线式UPS不间断电源研究和设计了基于双开关管Buck变换器的新型充电装置和基于MSP430的电池无线监控系统。大功率双变换在线式UPS系统中的蓄电池的容量庞大且数量较多,因此需要较大的充电电流,传统的DC/DC变换器在重载条件下长时间工作发热非常严重,在实际的充电过程中,常常因温度过高而导致充电失败。另外蓄电池是重要的后备电源,需要实时监控蓄电池柜中每块电池的输出电压以及电池柜温度,传统的UPS电池监控系统采用的都是有线监控方式,电池柜中电池数量较多需要复杂的线路交错连接,容易出现线路老化起火且很难进行后期故障维护,因此急需对电池监控系统进行改造。为了解决大电流充电过程中充电装置的发热问题以及电池监控系统的安全隐患,本文分别从两个方面进行研究和开发新型充电装置:一是研究新型充电装置的充电电路拓扑结构,二是优化PCB元件布局结构增大散热器的散热面积。为了开发出满足大功率UPS充电需求的新型充电装置和电池监控系统,本文完成的研究工作主要有:1.采用新型的双开关管并联Buck变换器结构,以下简称双开关管Buck电路。在双开关管Buck电路中,原来的功率开关管由两个相同型号的开关管并联代替,并且用同一个PWM控制器同时驱动两个开关管。新型充电装置即能增大Buck电路的额定工作电流,又能分散开关管工作中的热量。2.开发充电装置硬件电路时,集中排列散热元器件,设计较大散热器增加散热面积,并在实际上机充电时给充电装置安装散热风扇。这样从多个角度、多种方式,解决充电装置的发热问题。3.采用MSP430FR5739 + CC1101的组合方式设计无线监控系统的硬件,实现无线的组网和信息的传输。软件部分设计三个部分:上位机终端、数据处理中心、信息采集终端,软件三部分协同工作实时检测、传输和显示蓄电池的运行参数和温度。为了验证新型双开关管Buck电路和电池无线监控系统的有效性,文章最后对新型充电装置和电池无线监控系统进行了实际的上机测试,经过测试可以证明,双开关Buck电路能够良好散热、稳定输出电压;电池无线监控系统测试数据准确并明显减少了电池之间的线路连接降低了后期维护难度。