高压氢镍电池压力测量系统的设计与研究

摘要

氢镍电池是在全密封镉镍电池和氢氧燃料电池技术基础上发展起来的第二代空间用蓄电池，具有比能量高、寿命长、耐过充、过放等优点，从而倍受人们的青睐。由于氢镍电池在充电过程中产生氢气，它的工作压力可在0～6.0MPa之间变化，属次高压装置，对它的压力监测问题尤为重要。
　　氢镍电池的特性决定了其充电容量与其内部压力成线性关系，可以用电池内部压力信号对电池进行充电控制。首先，在分析压力传感器的测量原理的基础上，本文对压力传感器进行设计，并研制出压力传感器模块用来测量氢镍电池内部压力。随后，本文设计出信号放大电路，将压力传感器模块输出的电压信号进行放大处理。最后，本文将压力传感器模块与信号放大电路连接组成压力测量系统，并将该系统与氢镍电池一起进行各种测试与验证工作。
　　根据压力测量系统进行的相关设计，本文得到许多有效的结论。本文对压力测量系统进行了测试，验证了系统的精确性与稳定性。在验证测试中，根据系统的输入输出数据，本文计算出电池压力与系统输出电压的对应关系以及电池容量与内部压力的对应关系。依据压力测量系统的对应关系，本文可以使用压力测量系统输出的电压信号对电池内部压力以及电池容量进行估算，利用估算值来控制电池内部压力以及电池容量。本文实现了在电池实际使用过程中对高压氢镍电池进行监测与控制的目标。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 国内外研究的现状

1．3 课题研究的意义

1．4 本文主要研究内容

第二章 氢镍电池特性

2．1 氢镍电池概述

2．2 氢镍电池工作原理

2．3 氢镍电池寿命试验

2．4 本章小结

第三章 压力传感器测量模块

3．1 压力传感器测量原理

3．2 压力传感器模块的设计

3．2．1 转换元件

3．2．2 测量电路

3．2．3 压力传感器的安装位置

3．2．4 压力传感器的寿命

3．3 压力传感器模块的测试

3．3．1 压力传感器模块的性能

3．3．2 压力传感器模块的精度

3．3．3 压力传感器模块的寿命

3．4 本章小结

第四章 信号放大电路

4．1 信号放大电路的设计

4．2 信号放大电路的稳定性

4．3 信号放大电路的误差

4．4 本章小结

第五章 压力测量系统的测试与验证

5．1 压力测量系统的组成

5．2 压力测量系统的应用

5．3 压力测量系统的测试

5．4 压力测量系统的验证

5．5 本章小结

总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢