大容量UPS电池组性能检测技术研究

摘要

随着信息化脚步的加快，“信息革命”在教育领域也掀起了一股热潮，使得大学网络机校园网络中心逐渐成为整个校园教科研与资料管理的电子数据存储中心，其数据的安全性则显得尤为重要。当我们不能左右电力系统的稳定性时，如何确保网络储存设备和服务器安全稳定运行的问题日益突出，选择不间断电源系统(UPS)作为备用电力系统是解决停电和电力质量不稳定的有效方法之一。因此大容量的UPS系统在机房中被赋予了更高性能的要求。要精确计算和预测电池的健康状况和荷电状态是很困难的，到目前为止，这一技术仍在研究发展中。本论文以UPS系统中起主要作用的阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池为对象，从以下三个方面进行了深入的研究：
　　首先，分析研究了蓄电池内阻对蓄电池压降的影响，且在此基础上建立了电池内阻与电池端电压之间关系的数学模型，并得到蓄电池内部各种内阻发生不同变化时，蓄电池放电曲线。且通过实验证明了该模型的现实意义。
　　其次，提出了一种利用内阻值来测量电池钝化程度的新方法，即基于MIN/MAX和充电放电越变VRLA电池组内阻在线检测方法。实验证明，此方法能准确的判断电池健康状况的状态。
　　最后，通过试验得到不同温度下蓄电池的内阻的拟合曲线，根据VRLA蓄电池在整个UPS系统中的实际运行状况，进行了电压，电流，内阻仿真，以确定温度对各个因素的影响。利用能量守恒定律建立了VRLA蓄电池放电过程的模型，应用该仿真模型，对VRLA电池进行了仿真。同时，对以前的蓄电池荷电状态模型进行比较，新模型能准确地反映电池现行能量状态在实际放电条件下所能放出的能量，满足了电池管理系统对蓄电池状态判断的实际需要。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 课题的来源和研究意义

1.2 国内UPS电源维护与使用

1.3 论文研究的主要内容

第2章 VRLA电池的特性及故障预测方法研究

2.1 VRLA工作原理

2.2 影响电蓄池性能的因素

2.3 蓄电池的各种失效模式

2.4 预测VRLA蓄电池故障的一般方法

2.5 本章小结

第3章 蓄电池内阻与性能关系的研究

3.1 蓄电池组的内阻组成及其对电池组压降产生的影响

3.2 蓄电池内部压降的控制措施

3.3 蓄电池内阻与容量关系的分析

3.4 建模与仿真

3.5 试验结果与分析

3.6 本章小结

第4章 基于MIN/MAX和充电/放电跃变的

4.1 蓄电池内阻的测量

4.2 测试的差异性

4.3 “充电/放电”阶跃状态内阻

4.4 试验测试及误差分析

4.5 电池组钝化程度的估计

4.6 本章小结

第5章 VRLA蓄电池实验建模的研究与应用

5.1 SOC的预测方法

5.2 实验与建立模型

5.3 仿真结果

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

作者简介