单体阀控式铅酸蓄电池检测系统的研制

摘要

阀控式铅酸(VRLA)蓄电池是电力系统直流电源的设备首选。当交流电源消失后,如系统发生事故或用电故障时,直流系统的电源将全部由阀控式铅酸蓄电池组提供。故而,阀控式铅酸蓄电池性能的好坏关系到系统运行的可靠和安全性,怎样监测阀控式铅酸蓄电池的工作状态,设立有效的管理和维护方法,其现实意义十分重大。
　　论文首先分析了蓄电池监测的重要性及必要性,对国内外的蓄电池检测现状进行了介绍,同时对目前国内外的蓄电池检测产品一般的功能和特性做了分析。然后基于对阀控式铅酸蓄电池的性能参数、工作原理研究的基础上,通过对阀控式铅酸蓄电池检测技术的比较分析,展开了利用内阻检测电池状态的研究。并根据蓄电池性能与其内阻之间的联系和蓄电池自带直流电压的特性确定该检测系统采用交流注入的检测方式。同时阐述了阀控式铅酸蓄电池的内阻模型、内阻检测原理,提出采用电压比例法实现内阻检测的方法,并通过MATLAB建模仿真,验证其可行性。
　　由于阀控式铅酸蓄电池的性能与内阻和电压具有相关性,本文从蓄电池内阻和电压检测入手,设计实现了单体阀控式铅酸蓄电池检测系统。设计包括硬件电路和软件电路,整个硬件电路设计过程中采用先仿真再实验的思路,软件设计按照流程图完成各主要功能的程序编写。
　　本文最后对单体阀控式铅酸蓄电池检测系统进行了性能测试。测试系统能够辨别出以毫欧级电阻模拟蓄电池的微小电阻变换。改变测试频率后再进行多次测试,分析了测试频率对蓄电池内阻的影响,得到了1kHz左右的频率是适合阀控式铅酸蓄电池内阻检测的结论。在实际单体阀控式铅酸蓄电池检测中测得的内阻和电压值都在±1％误差范围内,说明该系统是有效的。

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1 绪论

1.1课题研究的背景

1.2国内外蓄电池检测系统的研究现状

1.3课题研究的目的和意义

1.4本课题的主要工作

2 阀控式铅酸蓄电池的特性

2.1铅酸蓄电池的起源与发展

2.2 VRLA蓄电池的工作原理

2.3阀控式铅酸蓄电池的主要性能参数

2.4小结

3 阀控式铅酸蓄电池检测系统的原理

3.1阀控式铅酸蓄电池的检测方法研究

3.2阀控式铅酸蓄电池内阻检测方法的比较

3.3阀控式铅酸蓄电池内阻检测原理分析及仿真

3.4小结

4 阀控式铅酸蓄电池检测系统的设计

4.1阀控式铅酸蓄电池检测系统的整体结构

4.2阀控式铅酸蓄电池检测系统的硬件设计

4.3阀控式铅酸蓄电池检测系统的软件设计

4.4阀控式铅酸蓄电池检测系统简介

4.5小结

5 阀控式铅酸蓄电池检测系统的性能测试

5.1检测系统性能测试

5.2现场测量和数据分析

6 总结与展望

6.1总结

6.2课题展望

致谢

参考文献