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应急电源蓄电池容量预测与在线监控系统研发

更新时间：2020-03-26 16:20:20 大小：3M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：电源蓄电池 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

应急供电系统（EPS）和不间断电源（UPS）随着电力电子技术的飞速发展越来越受到人们的重视，并在企业、医院等相关场合作为应急电源担负稳定与安全的重要职责。蓄电池是应急电源最核心的组成部分，其运行状态是否正常对应用领域中各种电气设备的可靠性和安全性有着直接的重大影响。本文以阀控式的免维护密封铅酸蓄电池作为研究对象，依据蓄电池的国家标准GB/T19638.2-2005和GB/T19639.1-2005的相关要求，设计蓄电池的容量预测方法并研发一套监控系统。论文主要研究并完成了下面几个方面的内容：

  （1）研究蓄电池的工作原理，分析了蓄电池的充放电特性、内阻特性以及各性能参数之间的相互关系；对蓄电池参数检测的方法进行研究，分析比对了各种方法的优缺点；研究蓄电池容量与其他参数之间的关系，提出了一种以灰色理论为基础的，建立灰色模型来预测容量的方法。以蓄电池的端电压和电池内阻为两个关联因素，建立GM(1,N)的灰色模型来实现对容量的预测；针对模型建立过程中的紧邻加权参数，提出了一种有效的参数取值方法来改进模型；

  （2）以自带AD转换模块的STC12C5A16S2单片机作为主控芯片，设计了蓄电池端电压和温度的检测电路；在研究内阻测量方法的基础上采用交流注入法设计电池的内阻检测电路，其中为了减小环境噪音的干扰以提高检测精度，引入锁相放大技术，并配合使用高精度的仪表放大器芯片AD620和平衡调解芯片AD630；采用了液晶可触摸的显示屏实现现场端监控器的人机交互；

  （3）基于微软界面库MFC框架和C++编程语言编写了监控软件的界面；结合多线程技术将软件与现场端监控器通过串口进行通信；使用SQL Server2008建立蓄电池的检测参数数据库，并基于ActiveX控件实现了数据的曲线绘制；对软件的界面和功能分别进行了测试，以最大限度的避免软件在使用过程中可能出现的崩溃、死机等情况。

  论文最后对开发的监控系统进行了性能测试与实验，实验结果显示：提出的容量预测算法预测的结果残差百分比为3.9％，关联度71.8%，后验差比值0.177；系统在监测端电压方面相对误差最低达到0.3%，监测电池内阻方面相对误差最低达到10%，在测量温度方面的相对误差最低达到3%。

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