铅酸蓄电池内阻在线监测系统设计

本文介绍了铅酸蓄电池内阻在线测试原理,并以此为基础,设计一套基于测量电池内阻来反应蓄电池状态的铅酸蓄电池在线监测装置,实现对铅酸蓄电池的电气性能参数实时监测,为铅酸蓄电池正常运行和日常维护提供主要数据依据。     

阀控密封铅酸蓄电池失效机理及检测

通过对阀控密封铅酸蓄电池失效机理的分析,及对蓄电池充放电曲线特征值的比较,开发了阀控密封铅酸蓄电池在线检测系统。该系统可应用于各种蓄电池组的性能检测,在线检测每节电池的电压,动态放电测量电池内阻及负载能力,静态测量电池容量,综合测量判定电池性能,并对失效电池予以显示及报警,也可对电池进行有效的活化维护。本系统具有远端通讯功能,可实现遥测、遥信、遥控功能,大大提高了通信、供电系统的可靠性和自动化程度。     

基于高阶非线性模型的铅酸蓄电池SOC估计

铅酸蓄电池在电动汽车和蓄电池储能系统等领域有着广泛的应用,提高铅酸蓄电池荷电状态(SOC)估算的精度具有重要的意义。本文针对目前SOC估算方法中电池等效模型复杂、相关参数难以确定等问题,提出了一种新型高阶非线性拟合开路电压的SOC估计方法,通过拟合恒流充放电工况下的开路电压(OCV)–SOC曲线,建立适用于变电流充放电工况下的铅酸蓄电池模型,并结合扩展卡尔曼滤波算法(EKF)对电池的SOC进行估算。仿真和实验结果表明该方法能够实现铅酸蓄电池的高精度SOC估算。     

蓄电池的运行维护

简述了密封阀控铅酸蓄电池的失效原理及应保持的运行环境,分析了常用测试方法的优缺点,负载测试费时费力有一定的危险性,仅能给出实际时的电池容量和性能,不能预示将来的容量和性能;单电池电压监测的预警性和前瞻性较差。内阻检测方法由被动监测电压到主动测试电池内部状态,检测出电池内阻后要进行横向、纵向比较,分析其变化趋势,可以间接判断与预测蓄电池性能。     

长脉冲强磁场的蓄电池性能测试平台研制

国家脉冲强磁场科学中心(筹)在国际上首次大规模地将铅酸蓄电池用于脉冲强磁场,该蓄电池型电源由900台12 V/200 Ah的阀控式铅酸蓄电池通过串并联组成770 V/35 k A/2 s的电源系统,初步实现了35.8 T/2 s的长脉冲磁场以及25 T/200 ms/0.01%的高精度平顶磁场,拓宽了科学实验的研究领域。为了提高科学实验的效率、电源系统的安全性以及电池的寿命,专门研制了一套蓄电池性能测试平台。该平台由基于IGBT并联的脉冲放电开关、阻性负载、电压电流测量以及基于Lab VIEW的控制系统等组成,可以实现蓄电池静态和动态性能的测定。试验结果表明该平台运行可靠,满足设计要求。     

蓄电池工作状态在线监测系统

精确预测蓄电池的临界失效期,对提高UPS系统的可靠性具有重要意义。介绍基于DS2438智能电池监测芯片的蓄电池在线监测与管理系统的设计,有效解决了串联蓄电池组电压检测的不共地问题,能够实现对蓄电池电压、电流、内阻等多种参数的监测,具有较高的精度和可靠性。     

基于EKF算法的铅酸蓄电池SOC在线检测装置设计

为在线检测铅酸蓄电池的荷电状态,基于6-TKA-180型铅酸蓄电池建立其等效电路模型并进行参数辨识,在此基础上,应用扩展卡尔曼滤波算法进行了铅酸蓄电池荷电状态在线检测装置的设计,并通过实验验证了基于扩展卡尔曼滤波算法的铅酸蓄电池荷电状态在线检测的可靠性与准确性。     

电动汽车用铅酸善电池智能管理系统

绍了铅酸蓄电池的特点且设计出一套完整的基于P87C591单片机的铅酸蓄电池数字智能管理系统,包括铅酸蓄电池电压、充放电电流、内阻、剩余容量及电池温度等重要参数的检测,解决了传统充电方式中电池过充放电、寿命低等缺点,具有很好的应用前景,模块实现了对动力电池的监控和保护。具有接线简单、效率高、易于与整车控制网络相兼容等优势。     

铅酸蓄电池保有容量的检测

该文介绍了铅酸蓄电池保有容量的传统检测方法：电液密度法、空载电压法、恒流放电法及交流电导法。并指出对阀控密封式铅酸蓄电池的检测不能用传统的方法而须用近年发 新检测技术－负载电压法。该文介绍了负载电压法的检测原理、专用检测仪表ＣＢ－３００型的种类（有台式和便携式）以及具体的检测方法。负载电压法检测属在线式无损检测。该法还可用于对电力机车上的ＣＮ１００和地铁客车上的ＣＮ６０碱性车镍电池保有容量的检测。     

铅酸蓄电池容量在线检测技术研究

蓄电池电解液浓度能够很好地反映蓄电池容量,针对铅酸蓄电池容量测试这一复杂的非线性过程,利用神经网络拟合该复杂的非线性过程,仿真结果显示拟合效果较好,提出了基于神经网络的多输入信息融合技术。实践证明,利用光纤铅酸蓄电池容量传感器与蓄电池容量存在着固定的函数关系,从而表明基于神经网络的光纤铅酸蓄电池容量在线智能检测技术的可行性。     

基于支持向量机铅酸蓄电池的分类研究

铅酸蓄电池是目前广泛使用的一种二次电池。在胶体电解质铅酸蓄电池的生产中,灌注的胶体电解质量不够的铅酸蓄电池必须在化成结束后重新补充胶体电解质。一般而言,判断铅酸蓄电池是否需要补充电解质是依据其化成后的电池容量和电解液体积。很明显这是一种耗时且不利于胶体电解质铅酸蓄电池配组的方法。文章提出了一种基于支持向量机的铅酸蓄电池补胶分类的方法,通过铅酸蓄电池化成过程中间步骤四个时间点的测试电压判断铅酸蓄电池是否需要补充胶体电解质。研究结果表明,该方法优于基于学习向量量化神经网络的分类方法,可以有效地缩短胶体电解质铅酸蓄电池生产时间。     

铅酸蓄电池相关特性的试验研究

为了确定电动车用铅酸蓄电池在不同负荷下最小允许放电电压、内阻变化规律和内阻消耗量,对12V/80Ah铅酸蓄电池进行了放电试验,并记录了不同时刻的蓄电池端电压、放电电流和内阻值,利用MATLAB对所采集到的数据进行处理,计算出了不同负载条件下蓄电池放电量、负载消耗的能量、蓄电池内阻消耗的能量以及蓄电池内阻消耗的能量占蓄电池整个释放能量的百分比,并绘制出、、和曲线。试验结果表明：铅酸蓄电池所允许的放电电压最小值随负载的增大而升高,内阻随放电量的增大而上升,负载越大内阻消耗越大,端电压变化趋势与内阻变化趋势一致。     

基于离群值检测的铅酸电池故障诊断方法

单体电池故障是导致铅酸电池组在运行过程中突发失效的主要原因,传统的识别方法需要依靠高精度的测试设备和复杂的电池机理模型,部署成本高、使用范围有限。考虑到故障电池和正常电池之间的等效电阻、等效电容等内部参数的差异,会由于浮充电流在时间尺度上通过电压凸显出来,本文设计了一种基于离群值检测的故障诊断方法,该方法采用时间序列聚类分析技术,对各个单体电池运行过程中产生的电压时间序列进行相似性分析,通过判断相异度较高离群值对故障电池进行定位。为了减小长跨度的时间序列造成的计算爆炸风险,采用分段聚合近似表示方法对时间序列进行降维处理,加快了计算速度。该方法可直接应用于微控制器,有较强的实用性。     

基于水平铅布电池的模块化电池管理系统的设计和研究

被誉为"铅酸蓄电池的又一次革命"的水平铅布电池,具有很高的比能量、比功率和循环寿命,从而在电动汽车中得到很好的应用。然而,如果在运行中不能很好的管理,电池会产生如过充、过放和电压不平衡等很严重的问题。因此,本文研究了电池管理系统的类型和基本功能,基于水平铅布电池设计了一种模块化的电池管理系统(BMS)。试验结果表明,该系统节省了布线、降低了成本和质量、增强了灵活性。     

光伏系统中蓄电池过充放电控制系统的设计

描述了光伏系统中铅蓄电池过充过放电新型控制系统。在该系统中，蓄电池的充电过程分为两个阶段：全充阶段和脉冲充电阶段。在全充阶段，系统按照光伏电池所提供的电流对蓄电池充电，其充电终止电压根据蓄电池的SOC值和充电电流的大小，采用模糊控制算法而得；脉冲充电阶段控制电压的最大值和最小值根据对蓄电池的浮充电压进行修正而得；两阶段的控制电压都将根据环境温度进行补偿。并对该系统进行了软硬件设计。经仿真证明，该系统运行稳定，效果良好。     

铅酸蓄电池充电初始时刻欧姆内阻测量方法研究

及时、准确地掌握铅酸蓄电池的性能参数,对于铅酸蓄电池的维护保养具有重要作用。蓄电池内阻是反映蓄电池性能状态的重要参数,但无法根据蓄电池全内阻对蓄电池的荷电状态和寿命进行可靠的估测。曾有文献通过实验证明,铅酸蓄电池欧姆内阻与蓄电池荷电状态的对数之间存在线性关系。基于此,本文对铅酸蓄电池在充电初始时刻欧姆内阻进行检测,从而为蓄电池的荷电状态和性能状态的实时监测提供可靠的数据支撑。     

全沉积型铅酸液流电池性能研究

本文研究了全沉积型铅酸液流电池的充放电特性,分析了充放电制度、Pb2＋浓度对电池充放电特性的影响规律。结果表明：在恒流充放电时电压比较稳定,随着充放电次数的增加,平均充电电压基本不变,而平均放电电压逐渐增大,能量效率也随之增大;随着放电电流密度的增大,放电电压和放电时间逐渐减小,而且电流密度过大或过小均导致库仑效率不高,经小电流循环充放电对电池激活后,再以较大电流充放电能显著提高电池的能量效率;随着Pb＋2浓度的增加,电池的最大充电电压逐渐降低,放电电压逐渐增大,而且放电时间延长,表现出更好的充放电性能。     

基于LabVIEW的铅酸蓄电池阻抗参数辨识系统研究

基于LabVIEW对铅酸蓄电池的阻抗参数辨识系统进行了研究,在对铅酸蓄电池阻抗进行全面分析的基础上,提出了系统设计的总体方案以及软件和硬件的具体设计;同时提出了由虚拟仪器实现变频交流恒流源的方法,实现了铅酸蓄电池阻抗参数的在线实时辨识,具有重要的实际意义和推广价值.     

区域自动气象站蓄电池在线监测系统的研究

基于区域自动气象站在汛期气象服务中发挥着积极作用,但经过多年的连续运行,太阳能电池板及蓄电池使用老化,加之近年来雾霾严重,太阳能时有时无,导致由太阳能电池板与蓄电池供电的区域自动气象站数据缺测时有发生,所以本文设计了区域自动气象站蓄电池在线监测系统。该系统硬件部分采用PIC 16F系列单片机实现电压采集和对原数据打包发送;软件部分采用Delphi语言开发,数据接收时采用动态生成服务端技术,可生成多个独立接收服务程序,保障大批量数据的同时接收和处理,数据提取和处理端采用多线程和数据库连接池技术,保证数据的完整性。通过该系统实现了针对区域站的太阳能板、蓄电池及负载电压状态的实时监测,利用GPRS无线通信技术实现了数据的远程传输,而且在输出负载电压过低的情况下实时报警。     

铅蓄电池安全运输试验分析

依据相关管理规定,对阀控式密封铅蓄电池和胶体铅蓄电池进行了振动、压差、跌落、高温试验,分析了目前常见的2种铅蓄电池在不同条件下的安全性能。指出：应加强富液铅蓄电池运输管理。以及应从原材料和工艺方面改进铅蓄电池的安全性能,为铅蓄电池的运输管理制定提供了合理的建议。