毕业设计（论文）-基于模糊控制理论铅酸蓄电池充电方式的研究.docVIP

目 录 1 绪论 1 1.1 中国铅酸蓄电池技术发展历程 1 1.2 现状及发展趋势 1 1.3 铅酸蓄电池的特点 2 1.4 课题研究必要性 2 2 影响铅酸蓄电池的因素 3 2.1 铅酸蓄电池充电方法 3 2.2 温度对电池的影响 5 2.2.1 自放电现象 5 2.2.2 电池的寿命 5 2.2.3 电池的内阻 6 2.3 充电条件 6 2.3.1 充电参数 6 2.3.2 充电电压 6 2.3.3 充电电流 7 2.4 电池放电条件 8 2.4.1 放电参数 8 2.4.2 铅酸蓄电池的深放电 8 3 铅酸蓄电池特性分析 9 3.1 铅酸蓄电池的寿命 9 3.2 深放电与循环寿命的关系 10 3.3 不同放电速率下温度对容量的影响 10 3.4 容量与放电电流的关系 11 4 充电方式的模糊控制理论分析 12 4.1 充电曲线的优化 12 4.2 模糊输入项的选定 14 4.3 模糊控制方法 14 5 充电器系统的硬件结构框图 16 6 系统软件流程图 17 7 结束语 17 致谢 17 附录 19 1 绪论 1.1 中国铅酸蓄电池技术发展历程 上世纪50年代中末期橡胶隔板取代木质隔板而引起的铅酸蓄电池隔板和负极添加剂的改革；上世纪70年代初期塑料槽、内连接而引发的铅酸蓄电池结构的改革；上世纪80年代中末期的“行业大引进”而引发的铅酸蓄电池制造装备、制造技术的改革(自动铸板机、自动和膏机、智能固化室、自动装配线及免维护电池技术、拉网技术等；上世纪90年代初期阀控密封式铅酸蓄电池的诞生而引发的蓄电池结构的改革(阀控密封式，胶体)上世纪90年代末由浙江长兴地区电动自行车蓄电池而引发的深循环动力型铅酸蓄电池制造技术的革新等五个重要时期的发展中国的铅酸蓄电池产业经过技术发展的五个重要历程以及持续的技术引进、消化、吸收和受欧美、日韩等先进工业国家在中国的投资建厂的影响。当前我国大多数蓄电池生产厂家的蓄电池化成充电机采用人工操作，充放电时间、次序、电流大小都人工操作执行。目前中国的铅酸蓄电池产品技术水平已普遍接近国际先进工业国家：美国、日本、德国、意大利、英国、澳大利亚等国的产品水平；其中中国自主创新型产品—电动自行车蓄电池为代表的深循环动力电池制造技术在某些方面已超越欧美、日韩等先进工业国家技术，处于国际领先水平。目前中国已成为世界铅酸蓄电池的生产基地。 1.2 现状及发展趋势 铅酸蓄电池生产过程中，都要经过化成工艺，化成就是通过电化学的氧化-还原反应使蓄电池极板上形成活性物质。蓄电池的化成过程，就是将蓄电池的正、负分别与直流电源的正负极相连，浸在稀硫酸的化成槽里，通以大电流，巾帼若干充、放电周期，电能变成化学能储存起来。随着世界经济的复苏及人类对太阳能、风能、地热能、潮夕能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展，铅酸蓄电池作为一种安全性高，电压带宽、价格低廉及高资源再生率的最佳能源产品将迎来广阔地发展空间。届时，所有城镇、乡村太阳路灯、家庭用电系统、电动汽车等都是由铅酸蓄电池组或铅酸蓄电池堆提供能量。 铅酸蓄电池是一类安全性高，电性能稳定，制造成本低，应用领域广泛，可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品。其生产属深加工、劳动密集型方式。随着人类对太阳能、风能、地热能、潮汐能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展，铅酸蓄电池作为不消耗地球资源的“绿色”产业，将面临着广阔地发展空间。当今世界，人类与地球和谐相处，产品与资源相依并存已是全球之共识，人类之追求。在21世纪的世界经济和社会发展的进程中，铅酸蓄电池将充分体现出强大的生命力。 1.3 铅酸蓄电池的特点 铅酸蓄电池一直是最重要的可充式电化学储能体系，它保持其主导地位不受挑战至今已经有一个多世纪了。这一点似乎令人惊奇，因为铅酸蓄电池的反应物质很重，能储存的能量很一般。但是还有其他许多因素使铅酸蓄电池保持其杰出的地位，例如：反应物质是低溶解度的固体，反应是高度可逆的。反应物质的定义明确，没有中间氧化态。从而高于开路电压的任何电压都能使电池充足电，当作为备用电源进行浮充电时，蓄电池不需要进行均衡充电。电极的电子导电率足够大；不需要加入导电添加剂。2V的单体电池电压很高，所以数量不多的单体电池组合就能够达到足 够高的整体电池电压。尽管正电极的电位很高，铅因为其惰性可以用于制造导电部件。 以上一览因素还可以扩展，它表明了一个有效的电化学储能体系需要多少化学和物理性能。 1.4 课题研究必要性 铅酸蓄电池由于其制造成本低，容量大，价格低廉而得到了广泛的使用。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，而采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的