远程分布式电池内阻监测系统研究与设计

摘要

蓄电池作为后备电源已经广泛应用于工业生产、交通、通信和军事领域,其可靠性关系到很多重要场合的安全与稳定。如何准确把握蓄电池的工作状态是提高后备电源系统可靠性的关键。　　本文从电池内阻检测方法入手，针对传统的电池内阻测量方法中存在的检测范围单一，精度差，安全可靠性存在风险等一系列问题，提出了一种主要利用交流注入法测量电池内阻的方法，并采用数字锁相放大技术较好的交流注入法测量电池内阻过程中所面临的微弱信号检测，并设计了由数据集中器与远程监控平台组成的分布式监测系统，解决了传统内阻测量仪器无法同时监测多组电池的缺点。同时，采用Simulink建立了电池的等效电路模型，分析了电池内阻与电池电量、环境温度、电池开路电压等因素之间的关系，为通过电池内阻估计电池性能提供了有效保障。　　本文在此基础上设计了基于STM32微控制器的电池内阻测量终端的硬件电路与软件实现。同时设计了基于嵌入式Linux的数据集中器与基于ASP.NET的远程监控平台，并对系统中的各单元以及系统整体性能进行了实验测试验证，对基于电池内阻网络化检测及基于电池模型的电池实时可靠性分析有一些创新。通过对标准电池模型和实际电池在工况下的测量结果进行比较分析，测试结果表明，本文所设计的电池性能监测系统测试指标达到系统设计要求，运行情况良好。充分证明了系统的准确性和可靠性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要工作

第二章 系统总体方案设计

2.1 系统总体方案构成

2.2电池内阻测量方案设计

2.3远程分布式监测系统方案设计

2.4 电池内阻建模与仿真

第三章 内阻测量系统硬件电路设计

3.1 硬件整体设计

3.2 微控制器选型

3.3 激励信号源电路设计

3.4 信号放大电路设计

3.5 温度采集电路设计

3.6 通信接口电路设计

3.7 电源电路设计

第四章 内阻测量系统的软件设计

4.1软件系统功能分析

4.2 系统任务设计

4.3系统初始化程序设计

4.4数据处理任务程序设计

4.5自动量程切换程序设计

4.6通信接口程序设计

第五章 远程分布式监测系统设计

5.1数据集中器设计

5.2服务器软件管理平台设计

5.3服务器数据库设计

第六章 系统调试及测试

6.1激励信号源调试

6.2 内阻测量终端软件调试

6.3 监测平台测试

结论

致谢

参考文献