基于ZigBee的鉛酸蓄電池組在線監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、目前因鉛酸蓄電池儲能能力強(qiáng)和方應(yīng)用便，鉛酸蓄電池組在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，對鉛酸蓄電池組的蓄電池單體運(yùn)行參量的監(jiān)測技術(shù)也隨之產(chǎn)生。本文基ZigBee技術(shù)設(shè)計了一種鉛酸蓄電池組在線的監(jiān)測系統(tǒng)，用以實(shí)時監(jiān)測鉛酸蓄電池組中每個蓄電池單體的端電壓、電流、殼溫度、內(nèi)阻和電解液密度，對單體電池異常工作狀況進(jìn)行預(yù)警，達(dá)到蓄電池組故障和隱患提前預(yù)測的目的。對比現(xiàn)有的蓄電池組在線監(jiān)測技術(shù)，目前能在線監(jiān)測蓄電池電解液密度的自動化儀器并沒有在工業(yè)

2、上廣泛應(yīng)用，鉛酸蓄電池電解液密度的在線測量技術(shù)還在不斷完善。本文采用超聲波聲阻抗法進(jìn)行電解液密度的測量，添加電解液密度作為在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測量之一，使蓄電池組的無故障運(yùn)行多了一層保障。同時本文的測量模塊與控制系統(tǒng)之間采用無線連接，大大增加了監(jiān)測系統(tǒng)的靈活性和適用范圍。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究利用超聲波聲阻抗法測量鉛酸蓄電池電解液密度的方法，提出了簡化的半波層反射法測量結(jié)構(gòu)，利用相對穩(wěn)態(tài)幅度法測量聲反射系數(shù)，時差法測量電解液

3、中的聲速，從而求出電解液密度。⑵基于ZigBee技術(shù)，設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定訪問測量節(jié)點(diǎn)的方式和電池組巡檢方案，完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。⑶確定各運(yùn)行參量的測量方案。蓄電池組在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的運(yùn)行參量包括端電壓、電流、殼溫度、內(nèi)阻和電解液密度五個。端電壓采用差模法測量，電流、殼溫度直接利用相應(yīng)的傳感器測量，內(nèi)阻采用交流注入法測量，電解液密度采用超聲波聲阻抗法測量。⑷完成系統(tǒng)整體設(shè)計，包括軟件程序、上位機(jī)設(shè)計和硬件設(shè)計，并搭建