閥控鉛酸蓄電池監(jiān)測(cè)修復(fù)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、閥控鉛酸蓄電池(VRLA Battery, Valve Regulated Lead Acid Battery)系統(tǒng)在工作時(shí)由于使用不當(dāng)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部劣化的情況。隨著蓄電池在電力系統(tǒng)中的重要性不斷提高，如何監(jiān)測(cè)蓄電池的劣化程度、如何有效對(duì)輕度劣化的蓄電池進(jìn)行修復(fù)，成為了工作人員研究的熱門問題。設(shè)計(jì)蓄電池監(jiān)測(cè)與修復(fù)系統(tǒng)，不僅降低了蓄電池的損壞風(fēng)險(xiǎn)，還在一定程度上延長了蓄電池的壽命。另外，本系統(tǒng)也在節(jié)約成本和環(huán)境保護(hù)方面有著重要的意義。<

2、br>　　蓄電池監(jiān)測(cè)與修復(fù)技術(shù)的主要研究可分為兩部分:
　　1.以深度放電法、電壓巡檢法、卡爾曼濾波法和內(nèi)阻測(cè)量法等方法為代表的蓄電池劣化監(jiān)測(cè)技術(shù)。
　　2.以水療法、大電流充電法和脈沖除硫法等方法為代表的蓄電池修復(fù)技術(shù)。
　　經(jīng)過理論研究和仿真分析，深度放電法、電壓巡檢法與卡爾曼濾波法等技術(shù)由于損害電池、監(jiān)測(cè)精度低和成本高等各種原因，不適合VRLA的劣化程度估計(jì)。因此本文改進(jìn)了內(nèi)阻測(cè)量法，并將其作為蓄電池劣化監(jiān)測(cè)的核

3、心技術(shù)。除此之外，還對(duì)水療法、大電流充電法和脈沖除硫法等方法進(jìn)行了比較，最終本文采用了不損害VRLA極板的改進(jìn)型脈沖除硫法作為蓄電池除硫修復(fù)的核心技術(shù)。
　　蓄電池的內(nèi)阻極小，在測(cè)量時(shí)難度很高。傳統(tǒng)的內(nèi)阻監(jiān)測(cè)方法測(cè)量誤差幾乎都在10％以上，大大影響了VRLA劣化程度的估計(jì)。本文針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)了基于鎖相放大器AD630的交流阻抗測(cè)量電路，在進(jìn)行計(jì)算和仿真后，將測(cè)量誤差控制在5％以內(nèi)，提高了劣化程度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。本文在最后通過現(xiàn)場(chǎng)

4、數(shù)據(jù)測(cè)量驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性。
　　國內(nèi)外研究人員一直在除硫修復(fù)脈沖的頻率、波形以及幅值大小等問題上存在分歧。本文針對(duì)這些問題，通過查閱大量文獻(xiàn)，選擇了一種頻率為8KHz、幅值為4.5V的波形作為修復(fù)脈沖。在仿真完成后，本文將除硫修復(fù)電路用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證了該除硫修復(fù)脈沖的可行性。
　　在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)后，本文完成了能夠使各模塊協(xié)調(diào)工作的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中包含了監(jiān)測(cè)模塊、修復(fù)模塊、電源模塊和上位機(jī)通信模塊。系統(tǒng)的完成使