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铅酸蓄电池健康诊断中的内阻测量法研究
| 论文题名： | 铅酸蓄电池健康诊断中的内阻测量法研究 |
| 关键词： | 铅酸蓄电池;健康诊断;电池内阻;交流信号注入;内阻测量;汽车技术;精密电阻;健康状态;电动汽车;串联电路;交流阻抗法;有效性;汽车保有量;主要障碍;研究方法;相关因素;输出响应;汽车排放;频谱特性;排放污染 |
| 摘要： | 近年来,全球的汽车保有量大幅增加,人们对汽车排放引发的环境和能源问题的认识逐渐深入,关注程度也越来越高。未来汽车技术的发展必将以提高能源利用效率、降低排放污染为目标。因而,电动汽车是现代汽车技术发展的必然趋势之一。现阶段,电动汽车虽有发展和兴起之势,但动力问题一直是制约其发展的一个主要障碍。蓄电池作为一种清洁动力被业内人士大力提倡,其中的电池健康检测问题是迫切需要解决的关键问题之一。电池在线监测技术不仅有助于提高电池的有效性,还有助于提高电池使用的安全性。为此,本文对与铅酸蓄电池健康状态的相关因素,以及检测方法进行了研究。 本文首先介绍了国内外在蓄电池健康监测方面的研究现状、未来的发展趋势,对现有的研究方法进行了分类总结,分析了这些方法的优缺点。发现电池内阻与电池健康状态有较强的内在联系,在此基础上,对蓄电池阻抗谱进行了详细的分析,提出了一种基于交流阻抗法的蓄电池内阻测量方法。本方法采用精密电阻和电池构成串联电路,将低频率的交流信号注入到蓄电池中,根据低频交流信号在蓄电池内部的频谱特性,即电池内阻中的欧姆电阻阻值项约等于其内阻阻抗的特性,进而利用串联电路中的欧姆定律来测算出电池内阻,完成对电池健康状况的估计。由于注入蓄电池的交流信号幅值较小(一般在毫伏级),本文采取了一系列的措施来实现了对该信号的测量,包括了对输出响应进行滤波、正峰值检测、放大以及AD转换。最后,根据测量到的电压比推算出电池的内阻。为验证提出方法的有效性,设计了基于C8051F040单片机的电池内阻测量系统。以20Hz的正弦交流信号作为激励源,分别测量电池和精密电阻两端的响应信号,从而推算出电池内阻。实验结果表明,提出的方法能够有效的用于铅酸蓄电池内阻测量,测量结果稳定有效。 |
| 作者： | 李芳培 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 毛建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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