设计开发
阀控式蓄电池在线监测系统设计
栾德福1陈思2
(1.东北电力大学吉林吉林132012;2.中国华能集团公司北京100031)
数字技本写成用
摘要：随着我国经济的快速发展，电力、交通、医疗、军事通信等重要领域对供电稳定性和可靠性的要求不断提高。阅控式密对蓄电池作为后备电源和直流电源系统的储能设备需定期检测,及时发现并更换老化电池对提高后备电源可靠性有非常重要的意叉,保障电力系统供电的可靠性。本文运用相图检测法并通过自动判别方法实境了对蓄电泡性能检测,结含LbVIEW流合端程实现了仿真系统对蓄电池性能的监测。最后，通过仿真实验验证了该方法的可行性
关键词：Duffing振子
蓄电池性能信号检测
中图分类号：TM912 1引言
文献标识码:A
阀控式密封蓄电池作为后备电源和直流电源系统的储能设备其安全可靠地运行直接决定了电力系统中二次侧直流负载的正常运行以及电力系统发生故障时后备电源的可靠供电，进而影响整个电力系统供电的可靠性和稳定性。因此，阀控式密封蓄电池的性能对整个电力系统的安全可靠运行具有十分重要的意义，蓄电池的安全可靠运行已经成为电力系统稳定性研究的新课题。
目前国内外对蓄电池行性能的检测常用的方法主要有密度法开路电压法，直流放电法以及交流法。其中交流注人法通过对蓄电池注人一个恒定的交流电流源信号，测量蓄电池两端的电压相应信号以及二者的相位差，由阻抗公式计算确定蓄电池的内阻。能实现蓄电池性能的在线检测，且不影响蓄电池组正常工作，但精度较难控制。
本文采用在蓄电池性能检测中针对蓄电池内阻和容量进行检测，引人Duffing混沌振子，利用Duffing混沌振子对微弱信号的敏感特性以及对噪声信号固有的抑制特点，从面提高对蓄电池参数检测的精度，并结合蓄电池的其它性能参数，对蓄电池的性能进行在线检测。之后与数据通信相结合，在LabVIEW中进行与MATLAB的混
合编程，最终实现对阀控式铅酸蓄电池的在线监测和报警。 2Duffing振子检测信号的原理
Duffing振子模型的搭建主要依据是Holmes二阶微分方程： + kx+ x =y cos(o t)
(1)
其中cos(ot)为周期策动力;k为阻尼比；-x+x是非线性回复力。
文章编号：1007-9416(2016)03-0188-0)
可据此在Simulink环境下搭建Duffing系统的仿真模型。
本文将Duffing系统检测微弱信号的原理应用到阀控式铅酸蓄电池内阻检测过程中蓄电池两端电压响应信号的提取工作。
3LabVIEW与Matlab进行混合编程,对检测系统进行建模仿真
在本文采用了LabVIEW与Matlab混合编程的方法，同时还兼顾了在Simulink下搭建的仿真模型来实现Duffing系统。在 LabVIEW中，分为四大模块：信号的叠加注人模块，对注人信号进行初始滤波模块，导人Matlab脚本中运行Duffing系统模块以及计算结果的输出存储模块。
设定程序各个参数的初始值，并预设内阻值，恒流源设定幅值为0.1A，频率为1000Hz，将噪声信号和恒流源信号叠加之后，经过设定的内阻值得到电压信号，经过巴特沃斯带通滤波器进行初始滤波，再通过信号导人单元将此时的待测信号导人到Matlab脚本中，经过Duffing振子和对应的程序运算之后测得微弱的待测电压信号幅值，然后输出显示并与恒流源的幅值进行运算，得到的内阻值在前面板显示出来，连接的写入测量文件模块可以将内阻值写入Exoel 表格中供后续使用。不断更改系统设定的待测内阻的阻值，进行一系列仿真实验，得到的数据如表1所示：
从仿真结果可以看出，检测系统在有噪声干扰的情况下，依然能够较准确的检测出蓄电池内阻，从而为准确判断蓄电池性能提供
数据支持。 4结语
表1不同蓄电池内阻的仿真测量结果
内阻设定值(mo) 4.220 6.420 8.540 10.250 12.240 15.450 18.230 20.310 24.840 30.630
收移日期：2016-01-27
正兹交流但灌源幅值(mA)
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
测得电压信号幅值(mV)
0.411 0.645 0.857 1.023 1.220 1.553 1.816 2.030 2.482 3.060
··下转第191页
内阻测量值(m) 4.110 6.450 8.570 10.230 12.200 15.530 18.160 20.300 24.820 30.600
作者简介：来德福(1990一),男，山东烟台人,硕士研究生,研究方向为电池健康诊断及智能控制;陈思(1981一),男，吉林吉林人,工程师，中国华
能集团公司办公厅，综合处制处长，
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