基于光纖布拉格(FBG)光柵的鉛酸電池剩余電量的測量.pdf

1、近年來，人們對城市空氣質量以及地球石油資源危機等問題的日趨重視。為了保護環(huán)境，節(jié)約能源，在世界范圍內以蓄電池作為電力能源在交通運輸、通信等部門的設備中，已得到了廣泛運用。由于蓄電池的充放電是一個比較復雜的電化學過程，雖然廠商多在其使用標識上號稱有10年的浮充壽命，在實際應用中，由于充電方式的簡單，這些蓄電池的實際浮充壽命還不到其宣稱的一半。同時，在實際應用中，這些電池往往是多個串聯的。電動汽車電池的剩余電量估計系統(tǒng)的研制也逐步的深入并進

2、入實用化階段。電池剩余電量估計系統(tǒng)的研究及使用，是有效地延長電池使用壽命的一個重要手段。電池剩余電量估計系統(tǒng)不僅能夠防止電池過放電或過充，而且對于電動汽車行使過程中起到了汽車汽油表的重要作用。
　　 本文以鉛酸電池為研究對象，從分析鉛酸電池的電化學特性入手，指出了影響蓄電池剩余容量的各種因素和預測剩余容量的難點。本文介紹了國內外在蓄電池電量監(jiān)測方面的研究、進展及采用的方法，并分析了這些方法的優(yōu)缺點。在此基礎上提出了一種基于腐蝕光

3、纖布拉格（FBG）光柵制作的相移光柵傳感器來預測其電量。依據電解液濃度與剩余容量間一一對應的關系來實現檢測系統(tǒng)，利用濃度改變所引發(fā)的折射率變化而導致的光柵波長發(fā)生偏移的原理設計傳感器。并最終實現在線檢測的目標。
　　 結合課題的實際需要，做出了具體如下工作：
　　 (1)分析研究鉛酸蓄電池的基本工作原理、鉛酸電池的基本電特性，充放電特性，蓄電池容量及其影響的因素；
　　 (2)對FBG 相關原理及其濃度折射率傳感

4、原理和光纖倏逝波原理進行深入研究，了解光纖腐蝕工藝，制作腐蝕裝置，進行光柵腐蝕試驗為相關測量做準備；
　　 (3)通過試驗研究，制作傳感器，并通過其自身特點消除溫度對被測信號的影響；
　　 (4)對鉛酸蓄電池進行大量的充放電試驗，分析實驗數據，為后續(xù)工作做準備；
　　 通過對傳感器的理論、工作原理以及構成的分析，設計出鉛酸蓄電池剩余容量在線檢測光纖傳感器系統(tǒng)。
　　 最后該系統(tǒng)能較好地實現鉛酸蓄電池容量的