畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-閱讀頁(yè)
2025-07-09 19:48本頁(yè)面
【正文】 值下降，利用此特性來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，T_則是溫敏電阻的電壓值，同樣輸入到單片機(jī)的P1口進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并計(jì)算出溫度值。同時(shí)顯示當(dāng)前蓄電池環(huán)境溫度以及蓄電池可供使用時(shí)間等細(xì)節(jié)信息。 第4章 軟件算法的計(jì)設(shè)軟件算法是本次設(shè)計(jì)的核心，也是其創(chuàng)新所在，首先此系統(tǒng)通過(guò)采集多組（1000個(gè)采樣點(diǎn)）鋰離子蓄電池端電壓和干路電流，然后利用最小二乘法進(jìn)行擬合處理從而得到電壓與電流的ε/r曲線()，計(jì)算出鋰離子蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，蓄電池核電狀態(tài)與電動(dòng)勢(shì)ε成分段線性關(guān)系，利用此關(guān)系可得到鋰離子蓄電池的電量。曲線擬合同時(shí)又稱為函數(shù)逼近，是為了求近似函數(shù)從而形成的數(shù)值方法，近似函數(shù)無(wú)與在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處于函數(shù)值相同，只能反映數(shù)據(jù)點(diǎn)的趨勢(shì)從而無(wú)線逼近于函數(shù)，不同的數(shù)據(jù)處理也需要選擇合理的數(shù)值方法。首先選取數(shù)據(jù)點(diǎn)（Xi，Yi）i=1，…，然后定下所使用函數(shù)類Φ，接著求P（x）∈Φ，最后使誤差的平方和E178。=∑{P（Xi）Yi）}178。而函數(shù)P（X）則為擬合函數(shù)（或最小二乘解），這種方法也就是曲線擬合的最小二乘法。解：MATLAB程序如下：x=[,]。p=polyfit(x,y,2)x1=::。plot(x,y,39。,x1,y1,39。)計(jì)算結(jié)果為：p = 即所得多項(xiàng)式為y=^2++MCU系統(tǒng)中同時(shí)采樣鋰離子蓄電池端電壓U和電流I，每個(gè)采樣1000個(gè)點(diǎn)，電池電動(dòng)勢(shì)設(shè)為ε，內(nèi)阻設(shè)為r，選定的擬合函數(shù)為U=εIr因采用最小二乘法擬合，因此電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻滿足下列條件設(shè) 得到最小二乘法的最優(yōu)解為從而擬合獲得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻值。 蓄電池ε與SOC對(duì)照?qǐng)D在本次設(shè)計(jì)中，通過(guò)大量的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)鋰離子蓄電池的核電狀態(tài)（SOC）和電動(dòng)勢(shì)關(guān)系較為復(fù)雜，并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。因此秩序根據(jù)檢測(cè)出的實(shí)時(shí)電動(dòng)勢(shì)，就可參照對(duì)照表得到鋰離子蓄電池的核電狀態(tài)（SOC）。本次設(shè)計(jì)針對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的鋰離子蓄電池內(nèi)阻值對(duì)容量進(jìn)行老化修正：設(shè)蓄電池初始內(nèi)阻為r0，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間老化后的內(nèi)阻為r，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)加權(quán)平均計(jì)算出平均電流值I，根據(jù)內(nèi)阻比值r/r0，采用分區(qū)線性處理得到SOC老化修正因子（，在鋰離子蓄電池放電過(guò)程中內(nèi)阻被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同樣用此方法進(jìn)行修正）。鋰離子蓄電池初始內(nèi)阻為r0，計(jì)算得容量為C0，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間老化后的內(nèi)阻為r1，則內(nèi)阻為r1時(shí)SOC的修正因子F1為 。因?yàn)榛瘜W(xué)特性的緣故，鋰離子蓄電池容量與溫度呈正相關(guān)，所以在測(cè)量鋰離子蓄電池剩余容量時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行溫度修正，通過(guò)對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)鋰離子蓄電池SOC與溫度的關(guān)系也是非線性的，但是在一些區(qū)間內(nèi)成近似線性關(guān)系，所以溫度修正時(shí)采用分段式線性處理的方法。 溫度修正因子區(qū)間對(duì)照表溫度（℃）4020020254060修正因子F233%61%82%95%100%105%112%此次設(shè)計(jì)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰離子蓄電池環(huán)境溫度，從而對(duì)SOC值采用上表所分的6個(gè)區(qū)間進(jìn)行溫度修正。 第5章 結(jié)論與展望本課題基于STC12C5A60S2單片機(jī)采用最小二乘法處理數(shù)據(jù)得到鋰離子蓄電池SOC值，并對(duì)其進(jìn)行老化修正和溫度修正。得到鋰離子蓄電池開(kāi)端電壓與電流值，采用最小二乘法（消除系統(tǒng)誤差）計(jì)算出鋰離子蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，同時(shí)在一定范圍的區(qū)間內(nèi)，鋰離子蓄電池的電動(dòng)勢(shì)與其容量呈線性關(guān)系，可得到蓄電池容量值。此次設(shè)計(jì)方法適用于所有類型蓄電池，但由于蓄電池化學(xué)活性等各項(xiàng)因素老化修正與溫度補(bǔ)償對(duì)照數(shù)據(jù)需重新通過(guò)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析獲取。針對(duì)上述情況也構(gòu)思了初步解決方案，非阻性負(fù)載的測(cè)量在使用此次的設(shè)計(jì)采集電壓電流值時(shí)會(huì)產(chǎn)生相位差，我們?cè)诒敬握n題的硬件電路設(shè)計(jì)上加入兩個(gè)外接A/D轉(zhuǎn)換器，分別接入到電壓和電流采集模塊，同時(shí)對(duì)電壓電流進(jìn)行采集，即可解決電壓與電流之間的相位差問(wèn)題，同時(shí)引入鎖存器來(lái)存儲(chǔ)測(cè)量到的數(shù)值，在一段測(cè)量結(jié)束時(shí)數(shù)據(jù)再傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)進(jìn)行下一步處理。 致謝在這里，首先我衷心感謝我的指導(dǎo)老師袁明輝老師。短短幾個(gè)月中，收益的不僅僅有知識(shí)，更多的是一種態(tài)度、一種理念，相信在接下來(lái)走出校門(mén)，踏入工作崗位之后，這幾個(gè)月所學(xué)習(xí)到的種種定能讓我在工作中保持良好的工作態(tài)度與更為積極的工作作風(fēng)。其次,我還要感謝盧成學(xué)長(zhǎng)在論畢業(yè)設(shè)計(jì)中期對(duì)我的幫助,學(xué)長(zhǎng)給了很多有關(guān)本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性知識(shí)文件，讓我有了一個(gè)良好的開(kāi)始，有了基礎(chǔ)才能更好的做出后面的設(shè)計(jì)。 參 考 文 獻(xiàn)[1] Brodd R J, Bullock K R, Leising R A. Batteries, 1997 to 2002[J]. J Electrochem SOC, 2004(3): K1K11[2] 桂長(zhǎng)清，柳瑞華．蓄電池內(nèi)阻與容量的關(guān)系[J]. 通信電源技術(shù)，2011，28(1)：3234[3] 張幸，楊偉民，李綱園．智能化電池充電裝置的研究[J]. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004(4)：381384[4] 樊海軍，丁學(xué)明，徐紅平．鋰電池組智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 電源技術(shù). 2011(05)：510513[5] 易映萍，郭利輝，劉普，鄧祥純．鋰電池組智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 電源技術(shù). 2011(05)：903905[6] 顏維廷. 電池電量量測(cè)電路及其方法 [P]. 中國(guó)專利:CN101957433A,20110126[7] 歐陽(yáng)名三, 余世杰. VRLA蓄電池容量預(yù)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 蓄電池. 2004(02) [8] 郭屹松,李鐵香. 蓄電池工作狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 電氣應(yīng)用. 2006(07) [9] 黃冀濱,楊秋梅,王芳. 蓄電池在線監(jiān)測(cè)[J]. 蓄電池. 2007(02) [10] 丁曉冬,李中川. 備用電源系統(tǒng)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 電源世界. 2007(04) [11] 陳曦,張曉冬,耿宇缽. 蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 東北電力技術(shù). 2005(07) [12] 夏勇. 蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測(cè)裝置的研究[J]. 通信電源技術(shù). 2003(06) [13] Doyle M，F(xiàn)uller T F，Newman J S. Modeling of galvanostatic charge and discharge of lithium/polymer/insertion cell[J]. Electrochemical Soc，1993，140：15261533.寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來(lái)越容易。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無(wú)能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較
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