电池放电系统的相关技术研究

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电池作为备用电源和便携式电源,已广泛应用于人类生活、工业生产、交通和通信等行业。电池放电特性对电子产品的使用有较大的影响,而电池的输出电压、放电电流等参数是反映电池放电性能的重要技术指标,因此,对这些参数的检测成为电池放电检测技术研究的重点。这就给电池放电检验设备的研发和生产提供了难得的发展机遇及成长空间,也必将推动电池放电参数检测技术的发展。但是,现代电池放电系统中普遍存在着测量准确度低、放电方式单一、通道堵塞、数据丢包和布线繁琐等亟待解决的问题。电池放电检测过程中寄生电阻是影响测量准确度的主要因素,是造成现有电池放电系统检验准确度低的重要原因。因此,消除寄生电阻对测量准确度的影响成为提高电池放电检测准确度的重要方法。针对这一点,本研究采用数控恒流源(numerical control constant-current source, NCCS)代替负载电阻作负载,使电池的输出电压与回路中串联电阻或寄生电阻无关,而只与电池等效的理想电压源的电压E和内阻r以及回路电流I相关。另外,为了较准确地测量电池的输出电压,采用四端子测量方式。实验表明,该检测技术不仅有效地消除了寄生电阻对测量准确度的影响,而且实现了多种放电方式的统一。另外,本课题采用若干个ZigBee终端节点和一个ZigBee中心节点(协调器)搭建一个星型的无线通信网络替代目前的有线通信方式以及对采集到的数据施行先存储后传输的方式,来有效避免目前电池放电系统普遍存在的数据丢包、堵塞以及布线繁琐等缺点。本文从以下几方面进行论述:首先,分析了课题的研究背景,对相关技术现状与发展情况进行了介绍,提出本课题的研究内容;然后,阐述系统方案选择背景,论述了基于数控恒流源负载与四端子测量技术实现的检测技术原理;第三,介绍了检测方法的软硬件实现方案。第四,介绍了有线通信和无线通信的软硬件实现方案。最后,总结分析了本系统的实验结果并对其未来发展做了展望。实验数据表明,本研究设计的系统方案达到了设计目标。提出的电池放电检测技术不仅提高了检测的准确度,而且实现了多种放电方式的统一。满足了电池生产企业对电池参数检测准确度和多种放电方式的双重需求。
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