蓄电池剩余容量在线检测装置的设计与制作-电气专业毕业论文开题报告

1、SJ003-14卅壬字悅二级学院：电子信息与电气工程学院班级：10电气卓越学生：邓大为学号：10020406指导教师：李蓓职称：教授课题名称蓄电池剩余容量在线检测装置的设计与制作2014 届毕业设计（论文）开题报告课题名称蓄电池剩余容量在线检测装置的设计与制作课题类型毕业设计毕业论文起止时间开题报告1、课题来源及现状：目前，电动车和其他使用蓄电池的用户，在使用之初或在行进中，需要了解电池所剩容量 的实际情况，就如汽车驾驶员要知道目前状态下还剩余多少油一样。与此冋时，了解蓄电池剩余 容量对于延长电池的寿命也有很重要的影响。所以，蓄电池的剩余容量的检测问题在当下也是比较热门的问题。蓄电池的剩余容量

2、受到放电时环境温度、放电倍率、充电时间、使用寿命等众多 因素的影响： 放电时的环境温度环境温度对畜电池的剩余容量影响比较大，随着环境温度的增咼， 畜电池所放出的电量也增加；反之。在咼温下放电会使畜电池过放电，因此需将截止电压提咼。 放电倍率 使用不同倍率放电电流放电，可以得到不同的放电时间电压曲线。放电倍率越大，放电电压下降越快，放出容量相对减小。 充电时间 充电时间对所放出容量的影响是显而易见的，但往往被忽视，当充电时间不够，稳疋一段时间后，测量到的开路电压与带负载后初始放电电压可能与满充时差异不大，但放电时放电电压下降的很快，因此放电时间很短，很快就达到截止电压。 使用寿命 当电池的循环次

3、数较多以后，电池的放电曲线拐点会向前移，放电电压的斜率也会增加，故所放出容量也会减小。故蓄电池的剩余容量的检测比较复杂，传统方法有：密度法、开路电压法、內阻法和电量积 累法。其中密度法对于密封式蓄电池不适用。与开路电压法必须要等到热力学达到平衡时再测量方准确，因此不适合在线测量。內阻法，由于电池內阻与电池的剩余电量之间关系复杂，通用性 也比较差。因为不能保证电池每次充到满充状态，所以“用所放出电量来衡量电池的剩余容量” 的方法需要慎重考虑。若考虑电池端电压、充放电电流、初始电液比重、环境温度等因素，一来 问题变得很复杂，实现起来有难度；二来其中初始电液比重与密度法一样存在难以测量的问题。 因此

4、希望能寻找更便捷可靠的剩余容量测量方法。为了克服上述在线测量蓄电池剩余电量的不 足，本项目提供一种新的在线测量蓄电池剩余电量的方法，而且能方便看到实时剩余电量占额定电量的百分比。2、设计要求与工作内容 设计要求：1.能够检测出电池的电流（范围为0-30A）、电压（范围为0-15V）、温度（范围为一10-100度）;精度都为正负3%2. 显示电池剩余容量，误差 11.8V时，考虑到温度对 SOC的影响较 大，应加入温度补偿，即： 以25度作为基准温度，温度每升高 1 度，S0C2下调1%即图2中的温度修正1。2）在Ut （ 0, 11.8V）区间，考虑到温度的影响较小，温 度每升高2度，S0C2

5、下调1%即图2中的温度修正2。启动A/D采集回 跳电压Ut采集温度 T3.4显示及报警经温度修正后的剩余容量值 S0C2输出到LED显示，若S0C2 低于10%则启动蜂鸣器报警。二 Y由（6 ）式由（5）式算出SOC2算出SOC24事温度修正 2温度修正 1NS0C2=10%送显YT启动报警图2数据采集处理流程F图为具体实验框架图:电压检测数据检测收 集 监 测 数 据与参考容量比较送 显 与 报 警温度检测图3实验框架图4、预期目标通过实验研究发表一篇论文。5、时间安排第一周：资料调研，完成开题报告第二周第二周：资料调研，完成科技资料翻译第四周第五周：实验框架图设计以及专业知识补充学习第六周

6、第九周：关于各种单片机器件的选型与程序编写第十周第十三周：装置试用调试第十四周第十五周：撰写论文第十五周：答辩参考文献：1 YIN chun-jie（尹春杰），SUN jie-jun（孙洁君），ZHANG cheng-hui （张承惠）.A NewAlgorithm of online Monitoring and Fault Predictionfor the Battery Set State A.ChineseControl Conference.Beijing（北京）：2007, 30-312 Sabi ne Piller,Mari on Perri n,and An dreas Jo

7、sse n Methods for state-of-Charge Determi nation and their Applicati ons J. Power Sources 2001,vol.96, no.1,pp.113-1203 .李蓓，王耀南，陈正龙，叶玮琼等.利用端电压进行电动车辆动力电池SOC的模糊估算J.湖南大学学报（自然科学版），（2009 ）：4 李蓓，叶玮琼，王耀南，陈正龙等.基于工作电压的动力电池剩余容量动态估算J变流技术与电力牵引，2008 （4） : 46-505 郑荣才 等混合动力牵引车蓄电池快速充电的控制策略J.起重运输机械，2005 （8）:27-296 欧

8、阳名三余世杰VRLA蓄电池容量预测技术的现状及发展J.蓄电池，2004 （2）:59-637 .张万奎.汽车蓄电池M.人民交通出版社，北京，1997年（第1版）8 .Duane Hanselman,Bruce Littlefield著，朱仁峰译.精通 Matlab 7M. 清华大学出版社，北京，2006年（第一版）9 王斯成，陈子平等.蓄电池剩余容量（SOC数学模型探讨和在线测试仪的开发J.太阳能学报，2005, 26 （1） : 6-12.10 王宗亮，董国保，刘建东.应用单片机测试蓄电池剩余电量J.机电设备，2004, 1 :39-4111 麻友良，陈全世，齐占宁电动汽车用电池SOC定义与

9、检测方法J.清华大学学报（自 然科学版）12 PillipE.Pascoe and Adnan H.AnbukyVRLA Battery Discharge Reserve TimeEstimation J.Power Electronic.IEEE Transaction on volume 19，Nov，2004:1515-152213 Shinya Sato and Atsuo Kawamura A New Estimation Method of State of Chargeusing Termi nalVoltage and In ternalResista nee for Lead Acid Battery J.PowerCon version Conferen ce，2002，vol（2），2-5 April Page（s）:565-570指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见，设计的结果预测或论文的可行性评价）对自己的课题有比较深入的了解，查阅了相关的资料，有了一定的准备，开题报告符合要求