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铅酸蓄电池蓄电容量测试技术的研究

作　者: 张利国
导　师: 蒋京颐
学　校: 大庆石油学院
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 蓄电池容量测试内阻检测电压巡检可靠性设计数字惯性滤波法
分类号: TM912
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

铅酸蓄电池蓄电容量测试是了解蓄电池正常运行的一个重要组成部分。它能实现对蓄电池的使用寿命和电池容量的实时监测,提高蓄电池的使用的可靠性,提高整个系统的稳定运行。论文综述了蓄电池的一些特性,两类蓄电池的比较(AGM和GFL),分析了蓄电池组的均匀性和蓄电池容量的一致性,给出衡量VRLA蓄电池组的均匀性标准误差σ定义；影响蓄电池电量监测的因素和常用的检测方法。蓄电池参数的检测对蓄电池的整体运行情况来讲十分重要,其主要参数有,单体电池端电压,串联电池总电压,运行时的逆变电压,蓄电池内阻,蓄电池容量等,本文通过电池电压巡检表和内阻检测仪,分别介绍了它们的整个硬件设计过程和软件设计方法,通过实际运行验证的仪表的可靠性和设计的可行性,为从理论上分析蓄电池的性能提供了可靠的数据。为避免采样数值波动引起显示跳动而产生的误差,应用数字惯性滤波法抑制采样数值的波动,即采用单片机软件来模拟阻容低通滤波电路,以消除抖动及高次谐波分量的影响,实现数值稳定。构建了电阻巡检的基础模型,单体电池内阻测量与电压巡检电路的结合与优化。对交流注入法进行方法优化,提出了测量VRLA蓄电池内阻的新颖结构,利用的数字移相技术解决了内阻测量电路中电压与电流相位差测量的技术问题。然后给出具体实施方法和电路解决方案,通过具体实施证明方案设计的可行性。提出了一种利用测量蓄电池内阻来预测蓄电池使用寿命的方法。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章概述  8-15
  1.1 VRLA蓄电池容量检测的意义  8-9
  1.2 影响蓄电池容量的因素  9-12
  1.3 蓄电池容量测试发展现状  12-13
  1.4 研究的主要内容  13-15
第2章 VRLA蓄电池容量分析与容量测试方案实施  15-32
  2.1 VRLA蓄电池容量分析  15-17
  2.2 蓄电池容量测量方法  17-25
  2.3 VRLA蓄电池内阻分析与内阻法方案实施  25-32
    2.3.1 通过监测单体(单元)VRLA蓄电池内阻预测故障  25-27
    2.3.2 VRLA蓄电池阻抗的检测方法  27-29
    2.3.3 VRLA蓄电池阻抗的检测方案选择  29-32
第3章 VRLA蓄电池监测仪表设计与制作  32-50
  3.1 VRLA蓄电池监测技术分析  32-35
    3.1.1 VRLA蓄电池的测试项目  33-34
    3.1.2 VRLA蓄电池的测试方法  34-35
  3.2 单体VRLA蓄电池内阻检测仪设计  35-40
    3.2.1 硬件电路设计  35-37
    3.2.2 数字移相技术在硬件电路设计中的应用  37-38
    3.2.3 内阻仪安装与调试  38-40
  3.3 VRLA蓄电池智能巡检仪设计与智能控制  40-50
    3.3.1 巡检设计方案选择  40-41
    3.3.2 巡检仪硬件设计  41-45
    3.3.3 巡检仪软件设计  45-49
    3.3.4 电压巡检的智能控制  49-50
第4章内阻法测量电池容量的实验与分析  50-56
  4.1 蓄电池电压测量  50-51
    4.1.1 开路电压测量  50
    4.1.2 放电电压分析法  50-51
  4.2 VRLA蓄电池内阻测量  51-53
    4.2.1 内阻测试数据  51-53
  4.3 采样数值的数字化滤波  53-54
  4.4 内阻数据与容量分析  54-55
  4.5 VRLA蓄电池电导与容量的关系  55-56
结论  56-57
参考文献  57-59
发表文章目录  59-60
致谢  60-61
详细摘要  61-68

铅酸蓄电池蓄电容量测试技术的研究

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