蓄电池智能在线监测系统的研究与设计

本论文主要进行后备方式使用的阀控式铅酸电池劣化程度和剩余电量在线监测技术的研究和监测系统的设计。 阀控式铅酸电池是目前备用电源系统中广泛使用的后备电池,其可靠性关系到计算机系统、电信系统、石油化工反应装置等很多重要场合的安全与稳定。由于阀控式铅酸电池是一个复杂的电化学反应系统,电池采用密封技术,无法通过观察极板和测量电解液等直接的方法进行测量,也很难用常规的数据分析方法来计算电池的准确态度。因此,蓄电池的在线监测是提高电池系统可靠性的关键技术,也是行业学者和许多电源系统公司研究人员致力研究的难题之一。 阀控式铅酸电池内阻是电化学、物理性能的反映,内阻测量是目前广泛使用的一种测量电池性能的方法。本文根据电池的特性展开了利用内阻监测电池状态的研究,然后分析内阻的准确测量方法,提出了采用锁相放大技术实现内阻在线测量的方法,提高系统测量准确性的和抗干扰能力。通过对现场测试和数据分析,结合电池的电化学特性,论文提出了采用自适应神经模糊系统进行电池的劣化程度和剩余电量预测的建模方法,并进行了仿真与现场测试,取得了较好的现场使用效果。 最后论文重点地介绍了系统软硬件的设计,包括主控制器、MSP430分控制器、内阻测试模块、共模电压测量模块等硬件模块的设计,以及主、分控制器软件的设计思想、结构流程和CAN总线等的设计。