隨著污染的加劇與資源的緊缺,鉛酸蓄電池作為一種可重復(fù)使用的儲(chǔ)能設(shè)備,在生產(chǎn)生活中得到廣泛的應(yīng)用。但是硫酸鹽化一直加劇著蓄電池的受損程度,影響著蓄電池的使用壽命。為了消除硫酸鹽化,提升蓄電池利用率,本文研究蓄電池智能活化系統(tǒng),對(duì)推動(dòng)蓄電池修復(fù)技術(shù)的發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。通過研究蓄電池的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,分析與比較現(xiàn)有的活化方式,本文提出了復(fù)合脈沖修復(fù)法,并采用馬斯曲線作為控制策略�；谛铍姵鼗罨到y(tǒng)設(shè)計(jì)要求,完成了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、活化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)蓄電池剩余容量的預(yù)估。為了實(shí)現(xiàn)活化脈沖的頻率與幅值控制,硬件電路以PIC18F4580芯片為控制核心,采用整流—斬波兩級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了保證活化脈沖按照馬斯曲線穩(wěn)定輸出,本文使用了脈寬調(diào)制技術(shù),并結(jié)合改進(jìn)型PID控制算法對(duì)活化脈沖進(jìn)行修正。系統(tǒng)增設(shè)人機(jī)交互模塊,提升系統(tǒng)調(diào)度能力,加強(qiáng)系統(tǒng)監(jiān)控與人工干預(yù),并在MAPLAB IDE環(huán)境下,采用C語言編寫通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了模塊間的信息互通和協(xié)調(diào)運(yùn)行。本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)蓄電池剩余容量進(jìn)行預(yù)估,將蓄電池端電壓與電壓變化率作為輸入,蓄電池的剩余容量作為輸出,利用恒流放電電路對(duì)蓄電池實(shí)際容量進(jìn)行測(cè)試,并與預(yù)測(cè)容量進(jìn)行對(duì)比,得出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算誤差為5%,驗(yàn)證了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的準(zhǔn)確性。對(duì)比活化前后蓄電池的容量,得出活化能夠延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM912
【部分圖文】：

圖 2.1 正負(fù)活化脈沖Fig. 2.1 Positive and negative activation pulses化法如圖2.2所示，在活化過程中高頻脈沖可以起到消池進(jìn)行活化，可以有效打破硫酸鉛晶體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解在電解液中，增大極板的接觸面積。并且這種氧化還原反應(yīng)的吸氣率。但是這種方法缺點(diǎn)是只共振，擊碎一部分硫酸鉛晶體。在活化的后期不蓄電池失水，使電解液干涸[30]，這是對(duì)蓄電池的不按照馬斯曲線運(yùn)行，幅值單一，到活化的后期命，對(duì)鉛酸蓄電池有物理傷害。但是這種方法拓寬電池活化理論提供了新的思維方式。

Fig. 2.1 Positive and negative activation pulses2.3.2 高頻脈沖活化法高頻脈沖活化法如圖2.2所示，在活化過程中高頻脈沖可以起到消除硫酸鹽化的作用，采用脈沖對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行活化，可以有效打破硫酸鉛晶體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使硫酸鉛較大的晶體變成較小的顆粒溶解在電解液中，增大極板的接觸面積。并且這種間歇式脈沖活化方法可以控制溫升，加大氧化還原反應(yīng)的吸氣率。但是這種方法缺點(diǎn)是只采用單一的頻率，只能與部分硫酸鉛晶體共振，擊碎一部分硫酸鉛晶體。在活化的后期不需要過大的電流值，電流值過大會(huì)加大蓄電池失水，使電解液干涸[30]，這是對(duì)蓄電池的極大損害。高頻脈沖一個(gè)巨大的缺點(diǎn)

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文沖活化法變幅值變頻率復(fù)合脈沖活化法，擊碎硫酸鉛晶體，如圖 2.3 所池內(nèi)部水分的丟失，蓄電池在反應(yīng)的后期不能采用大電流進(jìn)行解液中水分蒸發(fā)，干涸電解液。變幅值的依據(jù)為馬斯公式I 間逐漸下降的曲線，該曲線是馬斯根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)得到的，符合方式，間歇式活化即采用脈沖活化的方式，以脈沖的一個(gè)周期化狀態(tài)，一段時(shí)間為空閑狀態(tài)，空閑狀態(tài)時(shí)可以避免活化時(shí)帶不同頻率的脈沖對(duì) PbSO4 晶體進(jìn)行沖擊，與晶體共振，擊碎體變成小顆粒溶解在溶液中，抑制 PbSO4 晶體再生，使電極板原反應(yīng)。并且這種反應(yīng)對(duì)蓄電池沒有物理傷害，不會(huì)破壞蓄電

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2810289