隨著污染的加劇與資源的緊缺,鉛酸蓄電池作為一種可重復使用的儲能設備,在生產生活中得到廣泛的應用。但是硫酸鹽化一直加劇著蓄電池的受損程度,影響著蓄電池的使用壽命。為了消除硫酸鹽化,提升蓄電池利用率,本文研究蓄電池智能活化系統(tǒng),對推動蓄電池修復技術的發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。通過研究蓄電池的化學反應機理,分析與比較現(xiàn)有的活化方式,本文提出了復合脈沖修復法,并采用馬斯曲線作為控制策略�；谛铍姵鼗罨到y(tǒng)設計要求,完成了系統(tǒng)的硬件電路設計、活化系統(tǒng)軟件設計、人機交互模塊設計以及神經網絡算法對蓄電池剩余容量的預估。為了實現(xiàn)活化脈沖的頻率與幅值控制,硬件電路以PIC18F4580芯片為控制核心,采用整流—斬波兩級拓撲結構。為了保證活化脈沖按照馬斯曲線穩(wěn)定輸出,本文使用了脈寬調制技術,并結合改進型PID控制算法對活化脈沖進行修正。系統(tǒng)增設人機交互模塊,提升系統(tǒng)調度能力,加強系統(tǒng)監(jiān)控與人工干預,并在MAPLAB IDE環(huán)境下,采用C語言編寫通訊協(xié)議,實現(xiàn)了模塊間的信息互通和協(xié)調運行。本文采用神經網絡模型對蓄電池剩余容量進行預估,將蓄電池端電壓與電壓變化率作為輸入,蓄電池的剩余容量作為輸出,利用恒流放電電路對蓄電池實際容量進行測試,并與預測容量進行對比,得出神經網絡計算誤差為5%,驗證了神經網絡算法的準確性。對比活化前后蓄電池的容量,得出活化能夠延長蓄電池的使用壽命。
【學位單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM912
【部分圖文】：

圖 2.1 正負活化脈沖Fig. 2.1 Positive and negative activation pulses化法如圖2.2所示，在活化過程中高頻脈沖可以起到消池進行活化，可以有效打破硫酸鉛晶體穩(wěn)定結構解在電解液中，增大極板的接觸面積。并且這種氧化還原反應的吸氣率。但是這種方法缺點是只共振，擊碎一部分硫酸鉛晶體。在活化的后期不蓄電池失水，使電解液干涸[30]，這是對蓄電池的不按照馬斯曲線運行，幅值單一，到活化的后期命，對鉛酸蓄電池有物理傷害。但是這種方法拓寬電池活化理論提供了新的思維方式。

Fig. 2.1 Positive and negative activation pulses2.3.2 高頻脈沖活化法高頻脈沖活化法如圖2.2所示，在活化過程中高頻脈沖可以起到消除硫酸鹽化的作用，采用脈沖對鉛酸蓄電池進行活化，可以有效打破硫酸鉛晶體穩(wěn)定結構，使硫酸鉛較大的晶體變成較小的顆粒溶解在電解液中，增大極板的接觸面積。并且這種間歇式脈沖活化方法可以控制溫升，加大氧化還原反應的吸氣率。但是這種方法缺點是只采用單一的頻率，只能與部分硫酸鉛晶體共振，擊碎一部分硫酸鉛晶體。在活化的后期不需要過大的電流值，電流值過大會加大蓄電池失水，使電解液干涸[30]，這是對蓄電池的極大損害。高頻脈沖一個巨大的缺點

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文沖活化法變幅值變頻率復合脈沖活化法，擊碎硫酸鉛晶體，如圖 2.3 所池內部水分的丟失，蓄電池在反應的后期不能采用大電流進行解液中水分蒸發(fā)，干涸電解液。變幅值的依據為馬斯公式I 間逐漸下降的曲線，該曲線是馬斯根據大量實驗得到的，符合方式，間歇式活化即采用脈沖活化的方式，以脈沖的一個周期化狀態(tài)，一段時間為空閑狀態(tài)，空閑狀態(tài)時可以避免活化時帶不同頻率的脈沖對 PbSO4 晶體進行沖擊，與晶體共振，擊碎體變成小顆粒溶解在溶液中，抑制 PbSO4 晶體再生，使電極板原反應。并且這種反應對蓄電池沒有物理傷害，不會破壞蓄電

【參考文獻】

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本文編號：2810289