银杉车用蓄电池范文介绍
发布时间：2025-10-21 13:52:42 点击： 次
车用蓄电池 第1篇
铅酸蓄电池由于其作业电压平稳,运用温度规模大,电流规模宽广,充电次数较多;加上铅与硫酸资源丰富,价格较低,现在仍以其优胜的性价比,在各种二次化学电池的出产量和运用规模上坚持领先地位。但普通铅酸蓄电池也存在一些缺乏之处:充放电进程中简单失掉水,排放出酸雾腐蚀环境,自行放电,荷电坚持能力差,容量小,假如运用、保护不当,其容量和寿数将大大下降。因而,世界各国都在争相研讨功用更优胜的轿车发动用蓄电池,跟着铅酸蓄电池资料与制作技能的不断开展,呈现了一些新式蓄电池。 2 干荷电铅酸蓄电池 干荷电铅酸蓄电池是指正负极板具有干荷电功用的蓄电池。其荷电功用是指极板在干燥状况下,能保存在制作进程中所获得电荷的能力。它是按实践需求出产的一种蓄电池。其极板选用特别的出产配方和制作工艺,组装后严格密封。极板具有充足电的条件,蓄电池容器内完全是干的,运用前只要把契合规则的电解液注入蓄电池内,半小时后即可运用,一般不需求进行初充电。现在,干荷电铅酸蓄电池大都作为特别场合发动用蓄电池。 3 免保护铅酸蓄电池 免保护铅酸蓄电池又称MF蓄电池,是指蓄电池在其合理的运用寿数期内,不需频繁添加蒸馏水,电极腐蚀轻或没有腐蚀,蓄电池自放电小,在货架上或在车辆上都不需求进行弥弥补电等保护办法。在现代轿车上,广泛选用免保护蓄电池,它毛病少、寿数长、发动性好,遭到用户的欢迎。有些轿车上的免保护蓄电池内部还装有温度补偿型密度计,蓄电池盖顶部有查看指示器,实践是单格内装的液面计,可随时指示蓄电池寄存电状况和电解液液面凹凸,以不同状况(色彩)显现蓄电池放电程度,可作为判别其放电技能状况的依据。 4 密封式铅酸蓄电池 普通蓄电池选用铅锑合金作板栅资料,正极板板栅中的锑在充电进程中溶解在电解液中,并逐渐沉积到负极活性物质的外表。锑的转移促进了氢的分出,负极板板栅中含锑也加速负极板的自放电,添加析氢量。因而,要削减氢的产生,有必要改动惯例用铅锑合金,改用低锑合金或无锑合金制作极板板栅。在圆柱形的密封式铅酸蓄电池(SLA)中运用高纯铅,在矩形SLA中选用低锑多元合金或铅钙合金。 5 阀控铅酸蓄电池 阀控铅酸蓄电池是普通铅酸蓄电池的改进,正、负极板栅用铅(Pb)钙(Ca)锡(Sn)合金铸成,能够削减氢气分出。在板栅合金中参加少数的锡和将板栅用较薄平板来制作,能够进步阀控铅酸蓄电池的能量。阀控铅酸蓄电池的比能量可抵达22.5~44Wh/kg,比功率抵达200W/kg,运用寿数抵达600次以上,并可完结快速充电。 6 阀控式密封铅酸蓄电池 阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)的问世,克服了酸液和酸雾易于外溢的弊病,使它能与电子设备放在一起运用。 VRLA电池在结构、资料上作了重要的改进,正极板选用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金,负极板选用铅钙合金,隔板选用超细玻纤隔板,并运用紧装置和贫液规划工艺技能,整个电池反响密封在塑料电池壳内,出气孔上加上单向的安全阀。这种电池结构,在规则充电电压下进行充电时,正极分出的氧(O2),可经过隔板通道传送到负极板外表,还原为水(H2O)。这是VRLA电池特有的内部氧循环反响机理,这种充电进程,电解液中的水几乎不丢失,使电池在运用进程中抵达不需加水的目的。 7 胶体铅酸蓄电池 一般铅酸蓄电池中的电解质为硫酸水溶液,而胶体电解质铅酸蓄电池中的电解质,是用净化的硅酸溶液与硫酸水溶液制作而成。两者的首要差异在于电解液,当硅酸溶液和硫酸水溶液混合后,凝结成稠厚的胶状物质,所以这种蓄电池就被称为胶体电解质铅蓄电池。 近年来,选用胶体电解质,有助于轿车发动用蓄电池的密闭化。现在轿车蓄电池,包含密闭式蓄电池,一概选用涂膏式极板。假如要延伸蓄电池的运用寿数,在密闭式蓄电池中开发管式极板,将非用胶体电解质不可。 8 其他新式蓄电池 (1)水平式铅酸蓄电池。水平式蓄电池的极板是外面用高强度玻璃纤维包扎的铅丝编织的网状织布做成基体,在网状织布基体上涂敷铅和二氧化铅,构成“双层格网板”,作为水平式蓄电池的负极和正极。 车用蓄电池常见毛病剖析与检修 第2篇 蓄电池常见毛病部位及其剖析见表1。 蓄电池常见毛病与扫除办法见表2。 车用电池模型研讨 第3篇 电池是一种将化学能转化为电能的设备。现在轿车首要运用的电池有铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池和燃料电池等。电池体系的功用优劣直接联系到轿车运转状况。然而电池结构、作业特性杂乱,要了解电池的SOC、SOH、作业参数曲线等信息,须依据电池模型的树立。 2、电池模型 包含外电压、温度和作业电流等在内的参数是电池能够实时丈量的外部特性参数。其间,电池作业电流首要受负载等外部条件操控和影响;电池温度与环境温度、作业电流、通风量和热办理等状况密切相关;电池的外电压包含开路电压、电流内阻上的欧姆压降和极化阻抗上的极化电压。经过树立电池模型,能够明确电池外部电气特性和内部状况的定量联系,进而依据电池的电压、电流、温度等外部变量计算出电池的内部状况。现在对电池研讨的首要模型有电化学模型、等效电路模和神经网络模型三类。 2.1 简化电化学模型 简化电化学模型是依据电化学理论,选用数学办法描绘电池内部的反响进程。 Peukert模型是Peukert方程根底上树立的。Peukert于1898年提出铅酸蓄电池的容量C或放电时间t与放电电流I之间联系式:Int=k或C=KI(1-n),式中n为与蓄电池结构有关的常数,n=1.15-1.42;K (与蓄电池中活性物质的量有关)为常数。Peukert方程表明,放电电流越大,蓄电池容量越小(但不适用于放电电流很小的状况)。 Shepherd模型是于1965年由C.M.谢菲尔德(Shepherd)提出的蓄电池端电压预算方程,即U=Es+Ae-(1-SOC)-C(1-SOC)-Ki(SOC)I-RiI,式中,Ae-(1-SOC)项用于校正初期放电时电压的剧烈下降;Es项代表蓄电池放电初始电压;C(1-SOC)是考虑空载电压随放电程度改动所引入的表达式;Ki (SOC) I用于表示电极板通道引起的压降;RiI项表示欧姆电压丢失。Shepherd电池模型依据低电流状况下的恒电流放电研讨,可是在电动轿车上,电池一般放电深度都比较低。 Unnewehr模型是简化了Shepherd的方程,即Et=E0-Ri*I-Ki*f,更合适在电动轿车运用。针对模型的开路电压或许空载电池端电压简化——Eoc=Eo-Ki*f;Unnewehr模型界说了描绘内阻的函数——R=Ro-KR*f。其间,Ro为电池100%电量状况下的内阻;KR为常数(试验总结)。Nernst模型:能斯特方程是用以定量描绘离子浓度比与电极电势的定量联系。关于任一电池反响:aA+bB=cC+dD,存在方程:,其间,为规范电动势,R为气体常数8.31441J/K*mol,T为温度,n为电极反响中的电子转移数,F为法拉第常量96.487KJ/V*mol。 Gregory L.plett组合模型是2002年美国科罗拉多大学的Gregory L.plett树立了以下的简化电化学模型,功用明显优于其他电化学模型。其间UL表示电池端电压;R1为电池内阻;I为电池电流;SOC为电池的核电荷状况;Ki为常数(i是1到4之间的整数);E0为开路电压。这种模型不合适恒流充放电的状况运用(简化电化学模型比较简略,模型参数少,用变电流工况辨识出来的模型参数对恒电流工况习惯性很差),而动态工况输入下的模型差错却很小。 2.2 等效电路模型 等效电路模型本质上是电路网络,其电路元件由电阻、电容、恒压源等组成的典型的等效电路模型包含Rint模型、Thevenin等效电路模型、PNGV模型和RC模型。 Rint模型是由美国爱达荷国家试验室(INNEEL)规划的,用抱负电压源描绘电池的开路电压。Thevenin等效电路模型在Rint模型的根底上添加了一个电容和电阻。当电池有载荷时,其端电压的改动会体现出突变性和渐变性的两层特征;突变性是内阻体现出的特性,渐变性是极化电容体现的特性。PNGV模型是2001年《PNGV电池试验手册》中的规范功用电池的模型,一起也是2003年《FreedomCAR电池试验手册》中的规范功用电池的模型。它是对Thevein等效电路模型的进步,在本来的根底上添加电容,这样就能够愈加精确的描绘开路电压随负载电流的时间累积而产生的改动。RC模型运用大电容来模仿电池的储能特性,尽管和PNGV模型同是理论推导公式,可是RC模型更能够反映电池在动态工况下的功用。 2.3 神经网络模型 电池是一个高度非线性体系,而神经网络具有非线性、多输入多输出、泛化能力强的长处,这使得神经网络电池模型十分合适模仿电池的外特性。 2.3.1 依据BP神经网络的电池模型 BP网络是一种按差错逆传达算法练习的多层前馈网络。电流输入的BP神经网络模型是典型的三层BP网络,由输入层、输出层和隐含层组成。张万兴在剖析动力电池特性的根底上,对某类型磷酸铁锂电池组进行电池组在不同放电倍率下放电、不同SOC下放电和循环工况下放电等试验,选用BP神经网络猜测办法,树立了猜测电池剩下容量的BP神经网络模型,再用cruise软件对BP神经网络电池模型在某款电动轿车上进行续驶路程仿真,经过与实践值比较,契合规划差错要求。 2.3.2 依据径向基函数神经网络电池模型 径向基函数网络(RBF网络)具有可迫临恣意的非线性函数的特性、杰出的泛化能力,和很快的学习收敛速度,能够用来剖析比较杂乱的体系。米林等人研讨径向基函数神经网络办法完结对电动轿车动力电池SOC估量,对试验成果进行了剖析和总结。试验成果表明:电池SOC估量模型能够经过蓄电池的作业电压、作业电流和外表温度参数来估量蓄电池的荷电状况实时值,选用径向基函数神经网络办法能够大大进步SOC值的精度。 2.3.3 依据PED的神经网络的电池模型 PID神经网络是是一种选用反向学习算法且能以恣意精度迫临恣意连续改动量动态的前向神经网络,它在神经网络的根本拓扑结构上开展起来的,不同之处是隐含层中融入PID操控规律。胡春华等人经过树立PID神经网络模型,将PID神经网络算法用于磷酸铁锂电池的SOC预算中,经过反向算法学习和练习SOC预算模型,选用前向和反向算法。对电池SOC容量进行预算,终究成果最大相对差错的绝对值处于较抱负区间,精度较高。 2.3.4 依据Elman神经网络的电池模型 Elman网络具有与多层前向网络类似的多层结构,能够看作是一个具有部分记忆单元和部分反馈衔接的前向神经网络,它是由J.L.Elman提出来的。韩丽等人依据Elman神经网络办法电池劣化程度猜测树立模型;其次经过遗传算法对猜测模型中的初始权值和阈值进行优化;然后依据浅度放电的丈量数据进行劣化程度的猜测;终究经过和实测数据的对比,该模型对电池劣化程度猜测精确度较高。 2.3.5 依据小波神经网络电池模型 小波神经用络是依据小波改换而构成的神经网络模型,即用非线性小波基替代一般的神经元非线性激励函数,而小波改换具有时频部分特性和变焦特性。付主木等依据先进小波神经网络树立电池SOC猜测模型,经过数学办法推导证明了小波神经网络的收敛性,并运用大量混合动力轿车动力电池在行驶进程中充放电的运转参数对神经网络进行网络练习,使得模型仿真成果精度有效进步。 3、总结 简化电化学模型的长处是简略易用,缺陷是对其他影响电池功用的因素考虑缺乏,约束了模型在电动轿车中的广泛运用。等效电路模型关于电池的各种作业状况有较好的适用性,并且能够推导模型的状况空间方程,便于剖析和运用。神经网络非线性、多输入多输出、泛化能力强的特色很适用于精确描绘电池模型,特别以差错反向传达神经网络(BP神经网络)理论最为完备;尽管具有比前两类电池更为杂乱,可是在智能技能不断开展和人类社会对电动轿车电池技能要求越来越来高的大布景下越来越具有开展价值。 参考文献 [1]赵航,史广奎.混合动力电动轿车技能[M].北京:机械工业出版社,2012. [2]张万兴.电动轿车动力电池剩下电量和续航路程猜测研讨[D].硕士学位论文,合肥:合肥工业大学,2012.04:29-42. [3]米林,赵孟娜,秦甲磊,吴旋.依据径向基函数神经网络的电动轿车动力电池SOC模型[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2011.25(10):11~15. [4]胡春花,何仁,王润才,俞剑波.依据:PID神经网络的车用锂电池SOC预算[J].轿车技能.2012,10:3643. [5]韩丽,戴广剑,李宁.依据GA.Elman神经网络的电池劣化程度猜测研讨[J].电源技能,2013.2:249-250,309. 车用铅蓄电池在运用中的毛病及处理 第4篇 一、极板的硬化、钝化和缩短 1.极板的硬化。 发动用铅蓄电池在运用进程中, 由于负极板活性物质的孔率逐渐下降, 形成电解液难以渗透到活性物质内部, 使电池容量下降, 负极板趋于硬化。正常的负极板在放电终期与镉电极之电位差为-0.05～0.15 V, 而硬化的负极板显现正电压值。 (1) 负极板硬化的原因。 负极板干藏于空气中时间过久和电池长时间小电流放电, 都可引起负极板的硬化;极板制作质量低质也是负极板硬化的一个首要原因。 (2) 负极板硬化的扫除办法。 运用中遇到负极板硬化严峻时, 尽管可选用反极充电进行补救, 可是作用不怎么明显。因而, 极板硬化严峻者需替换新极板。 2.负极板的钝化和缩短。 负极板的缩短会形成活性物质的真实外表积大大减小, 严峻时形成极板活性物质开裂, 使电池的放电容量下降, 乃至不能运用。负极板的钝化首要使负极板上的活性物质不能充分运用, 而下降了发动用铅蓄电池的放电容量。 (1) 负极板钝化和缩短的原因。 由于负极铅膏配方不合适, 使极板质量低质。所以, 防止负极板钝化和缩短的首要办法, 是在负极铅膏的配方中参加添加剂 (膨胀剂) 。 (2) 负极板活性物质缩短的消除办法。 用弥弥补电规范电流值的一半作过充电可消除负极板硬化。但这种办法只适于负极板硬化不严峻的。关于负极板硬化严峻的, 要拆开蓄电池, 替换萎缩极板, 然后重新加注电解液, 按初充电规范对蓄电池进行充电。 二、铅蓄电池正极板的腐蚀 1.正极板腐蚀的首要原因 正极板 (首要是板栅) 简单腐蚀的首要原因。由于蓄电池在充电时, 正极板板栅的铅处于热力学不安稳状况, 它有力图转化为氧化程度更高的化合物二氧化铅 (PbO2) 的趋向, 使板栅持续遭到腐蚀一直到腐朽。别的, 当电解液中含有对板栅有腐蚀作用的酸类或其他有机物盐类时, 都会加速板栅的腐蚀, 这些有害的酸类和盐类或许来自硫酸或蒸馏水。在充放电循环中, 正极板活性物质活动能力强, 正极板板栅简单腐朽。为了进步正极板板栅的抗腐功用, 多在浇铸板栅的铅锑合金中添加结晶变型剂, 来改进正极板板栅氧化膜的保护功用, 以增强其抗腐蚀性。 2.正极板腐蚀特征 蓄电池容量明显下降。极板上的活性物质失掉应有的牢固性, 特别是正极板活性物质简单掉落。有的腐蚀纯属板栅腐蚀, 这种腐蚀是在工艺制作中形成的, 如新极板装入蓄电池前严峻受潮, 板栅筋条已有腐蚀, 装入蓄电池后, 为期不长即呈现悉数溃烂。 3.正极板板栅腐蚀和变形的消除办法 应尽量防止低温、大电流放电。由于放电条件对正极板活性物质的掉落有较大影响。假如电解液中含有杂质一定要予以替换。一定要按照规则制作电解液的密度。关于正常损坏的正极板板栅, 要拆开蓄电池, 替换极板群, 再按蓄电池初充电规范进行充电。 4.正极板板栅腐蚀和变形的防备和补救办法 为进步正极板板栅的抗腐功用, 在浇铸板栅的铅锑合金中添加结晶变型剂 (作用较好的结晶变型剂有:银、砷、钙等) , 来改进正极板板栅氧化膜的保护功用, 或对板栅选用热处理的办法, 使板栅表里成分均匀, 结晶详尽, 相同可抵达抗腐蚀、抗变形的作用。 关于腐蚀较轻的铅蓄电池, 在电解液中假如有杂质, 应该替换契合规则的电解液, 清除沉淀物, 完全清洗极板、隔板、电池槽, 重新装好, 经过充电即可运用。遇到腐蚀较重的铅蓄电池, 假如是电解液比重过高, 可用蒸馏水把电解液比重调到规则规范。留意不要过量充电, 一般仍可持续运用。假如在电池的寿数到中期今后, 发现正极板板栅腐蚀, 一般不要拆修, 只要能牵强运用, 就要尽量保持运用, 直到寿数停止, 再替换新极板。假如发现铅蓄电池的腐蚀严峻, 如板栅已开裂, 活性物质呈块粒状掉落, 则无法补救, 需求替换新极板, 经初充电 (干荷电极板不需初充电) 后, 即可运用。 三、新蓄电池在参加电解液前应留意的事项 车用蓄电池 第5篇 跟着轿车用蓄电池制作职业的迅猛开展,传统出产工艺模式的局限性日益突出,已严峻制约职业开展。选用先进的出产办法和手段,削减人力,下降劳动强度、改进作业环境、进步作业效率,完结车用铅酸蓄电池出产制作工艺环节物流的高度主动化(包含原资料的存储、极板的转运、半制品和制品单个电池的主动运送、分拣、拆码垛、立体化货架密集存储),已成为铅酸蓄电池职业快速开展的迫切需求和必然趋势,将推进主动化物流体系在电池制作职业的全面运用,然后完结传统电池出产工艺的变革。 一、项目概述 风帆股份有限公司主动化物流体系项目为新建电池出产线的一个重要环节,首要处理电池出产线半制品电池的运送、流通和存储。可完结半制品铅酸蓄电池的主动运送、机器人主动堆码、主动化立体仓库存储和机器人主动拆垛。体系具有电池运送主动化、仓储办理数字化、存储单元立体化和信息传输网络化的特色。 主动化物流体系首要技能功用目标,见表1。 二、规划规划 1. 存储单元的规划 主动化物流体系电池承载单元选用1200×1000(mm)规范托盘,托盘上带有条码作为信息载体。每个托盘上最多堆码3层电池,每堆码1层电池,需加垫1个垫板,以确保每层电池外表平坦。电池堆码完结后,顶层电池加防尘垫板。实托盘额外承载1000kg,每托盘平均堆码电池约60只,如图2。 2. 主动化物流体系的首要构成 主动化物流体系首要包含:转轨堆垛机体系、络绎车体系、机器人码垛体系、机器人拆垛体系、出入库运送体系、高层货架、电控和计算机办理体系等,体系的结构示意图和三维示意图,如图3、图4。 转轨堆垛机体系:选用主动转轨堆垛机规划,正常状况下,每台堆垛机只在相对固定的巷道作业,当需求去其他巷道作业时,体系主动完结堆垛机换轨机构切换,并调度堆垛机至相应巷道作业。在需求时,每台堆垛机都能够抵达任何一个巷道作业,以确保蓄电池的出入库功用。 络绎车体系:选用U形轨道一轨双车络绎车体系规划,两台络绎车的作业区域相对固定、动态调整,无固定作业界限。络绎车体系将出入库单元连在一起,当某一台络绎车产生毛病时,另一台络绎车可完结体系的出入库作业。络绎车设有条码读写器,可对出入库物资信息进行读取和校验,确保物资信息无误。 机器人码垛体系:选用先进老练的关节机器人,机械手完结一起统筹22种外形尺度、3种类别电池的主动搜集、堆码,每堆码一层电池,机器人主动加垫垫板,以确保码垛垛形整齐平坦。每台机器人对应2个码垛工位,1个垫板抓取工位。 机器人拆垛体系:选用先进老练的关节机器人,机械手完结一起统筹22种外形尺度、3种类别电池的主动拆垛、分发,每拆取一层电池,机器人主动抓取垫板,进行垫板堆码回收。每台机器人对应2个拆垛工位,一个垫板搜集工位。 机器人夹具:夹具规划选用两组吸盘,并选用蓄电池专用吸盘,是专门针对蓄电池拆、码垛开发的专用夹具。两组吸盘的运用可习惯不同规范尺度的蓄电池或垫板,每次一起抓取1～3个电池或1张垫板。夹具可依据不同的长宽尺度蓄电池调整不同的中心距,选用全体海绵吸盘和节流阀技能,确保每个吸盘均能树立起满意的真空度,满意码、拆电池和垫板的不同要求。 出入库运送体系:首要包含链式运送机、辊道运送机、托盘码分机、摇摆运送机、带式运送机、外形查看站等设备,设备上带有用于检测物料方位状况和设备运转状况的检测器材以及其它隶属设备。完结托盘和电池的主动运送、缓存、搜集、分发、精确定位等功用。在接近灌酸区域的酸性环境内的相关运送设备,其支架和辊筒等都选用不锈钢资料。 高层货架:选用独立的组合式横梁货架,首要由货架片、载货横梁和加强支撑杆件等组成,运送及装置方便,其货位高度在必要时可进行调整。有满意的强度和刚度及全体安稳性,并满意相应的抗震烈度要求。 电控体系:首要完结物流体系的操控任务,向上联接计算机体系。此外还供给内容丰富、形象生动的人机界面、安全保护办法和多种操作模式,进行设备的操作和保护。 计算机办理体系:调度中心和信息存储处理中心,运转于计算机网络体系与数据库环境之上,上联企业信息办理体系,下联工业实时操控体系。以集成技能为中心,完结物流指令快速、精确的履行及物流信息的搜集、处理、传送和存储,并做出正确的决策以和谐各事务环节,确保各种物料推确调度、及时运送,完结对物流信息的搜集、存储、剖析、计算、办理一体化,进而完结企业物料高效有序的流动和科学办理以满意企业物流主动化的需求,为上层信息办理体系供给所需的物流信息。 3. 首要流程规划 (1)机器人主动码盘入库 空托盘组出库后,经络绎车主动运送到空托盘组拆分工位,托盘拆分机将空托盘组拆成单个的空托盘,空托盘经运送线送到机器人的主动码垛工位。装置完结后的电池,经运送线送至机器人抓取工位。垫板实托盘经堆垛机转移出库后,由络绎车和运送机送至相应的机器人抓取垫板工位。 码垛机器人主动将电池堆码到码垛工位的托盘上,每堆码一层电池,机器人主动抓取一个垫板,垫到电池层上,以确保每层电池外表平坦,再堆码下一层电池,每个托盘上最多堆码3层电池。电池堆码完结后,由机器人依据顶层电池数量和方位判别是否加防尘垫板。堆码完结后的实托盘,经运送机送给络绎车,进行托盘条码扫描,托盘条码扫描无误的,体系主动将托盘条码信息和托盘上电池信息绑定,再由络绎车将实托盘送至堆垛机取货站台。堆垛机叉取实托盘,送至相应的货架货格存储。 假如托盘条码扫描犯错,则络绎车主动将实托盘送至出库站台,体系宣布声光报警提示进行人工处理,人工处理完结后,重新入库。承载垫板的实托盘拆垛完结后产生的空托盘,则优先供机器人主动堆码电池入库运用。入库流程,如图5。 (2)机器人主动拆盘出库 依据出产需求,上位计算机体系下达出库任务,堆垛机将相应的实托盘转移至堆垛机出库站台,再由络绎车和运送机将实托盘送至机器人的拆垛工位。络绎车上带有条码辨认器,能够对出库物资信息进行校验,假如校验犯错,则体系宣布声光报警,提示人工处理。 机器人主动将实托盘上的电池逐个拆分,放到放料工位,经运送机送至相应的电池灌酸线上灌酸。机器人将拆下来的垫板主动堆码到托盘上,堆码成整盘后,优先供入库机器人主动组盘运用,多余的则入库寄存。机器人拆垛产生的空托盘,优先供垫板堆码运用,多余的则由空托盘堆码机堆码成组,供入库主动码盘运用或许入库寄存。 灌酸线附近设有计算机终端,操作人员能够依据出产实践需求,请求或许变更相应灌酸电池的类型规范和数量。假如出库的电池过多,灌酸线没有用完,则机器人拆垛工位处的运送机回转,将剩下的电池余料返库。假如呈现灌酸设备毛病等应急状况,已拆分在线的电池则由人工回收,并经过叉车转移至入库站台入库寄存。出库流程,如图6。 三、首要技能特色和难点 1. 技能特色 (1)工艺布局流畅、简洁,立库一侧为装置线,另一侧为灌酸线,物流工艺选用主动转轨堆垛机和U形络绎车规划,物流道路顺利,体系功用完善,在每个细节充分体现人性化规划以及快捷操作,使物流道路最短,物流响应时间最快,最大程度进步体系的运转效率。 (2)所选用的电池运送线+机器人主动码垛+实托盘络绎车转移+转轨堆垛机存取+机器人主动拆垛等的计划规划,运用先进老练的物流设备、存储设备和技能手段,主动化程度高,设备安稳牢靠。 (3)在线码垛,整个体系中电池装置完结后,经运送线运送至机器人码垛工位,托盘选用不落地的办法由络绎车和运送机转移运送,运用机器人对电池进行码垛,并加垫垫板,替代人作业业。并完结对空托盘组的主动分发。 (4)小面积、大存量,选用横梁式货架及转轨堆垛机立体存储,存储量达10万个电池以上,远远高于地上存储量。 (5)在线拆垛,当灌酸侧需求供料时,体系调度堆垛机转移实托盘出库,运用机器人对电池实托盘进行拆垛,体系主动进行垫板和空托盘搜集。 (6)完结托盘条码主动扫描和出库物资承认,络绎车上设置条码辨认器,别离对入库电池信息进行绑定,和出库电池信息进行承认,确保电池信息精确牢靠。 (7)机器人机械手满意多种电池的通用要求,一种机械手能够完结对本项目一切种类电池的拆码垛要求,电池替换出产种类后,无需替换机械手。机械手还具有完结对垫板的转移、码放功用。 (8)完结对单个最小电池尺度长度为195mm辊道运送机运送,并在机器人抓取前,进行预处理,完结一次能够抓取1～3个电池。 (9)完结灌酸侧电池运送设备,耐酸性环境,抗腐蚀规划。 2. 规划难点 由于风帆车用起动铅酸蓄电池外形规范尺度多样化,相对外形尺度小、重量大,首要有3个系列,22种外形尺度,近一百种类型规范,单个电池长约195～407mm、宽约136～210mm、高约175～232mm,装置完结后不灌酸重约20公斤。并且电池上外表不平坦,运送、转移进程中不允许电池倒立或许歪斜。在堆码电池时,电池间还要加垫垫板,以确保垛形安稳不坍毁。别的,灌酸区为酸性环境,因而主动化物流体系规划要求单个电池主动输、机器人主动拆码垛有很好的兼容性和互换性,并且要求机械设备抗酸抗腐蚀,这对整个物流体系规划带来不小难度。电池外壳多为黑色或许白色外壳,黑色电池外壳上条码读取难度大,为电池主动化运送分拣带来一定难度。 四、项目建设状况 该项目在前期计划规划时经过与客户重复不断沟通与沟通,充分了解相关出产工艺流程和客户实践需求,不断对主动化物流体系计划规划进行改进和进步,对设备和全体规划不断完善、日益老练。终究所选用的电池运送线+机器人主动码垛+实托盘络绎车转移+转轨堆垛机存取+机器人主动拆垛等的计划规划,运用先进老练的物流设备和技能,主动化程度高,设备安稳牢靠。整个物流体系规划在先进性、扩充性、实用性、牢靠性、经济性、安全性、高效性、灵活性等方面,属职业界的前瞻性规划,创始全新的工艺理念,改动了传统的出产模式,进步了铅酸蓄电池主动化出产水平。 到现在停止,该体系现已投入运转近两年,功用安稳牢靠,技能先进实用,各项目标抵达了预期要求,促进了车用起动铅酸蓄电池出产工艺的技能进步,取得了较好的经济效益和社会效益。主动化物流体系的杰出运用,处理了以往出产进程中作业环境差、人员劳动强度大、出产效率低的问题。 五、未来开展方向 经过对车用起动铅酸蓄电池出产工艺主动化物流体系的研讨和运用,归纳出有共性、有特征、有规律的内容,总结工艺模式,理顺工艺流程,终究可完结电池出产整个进程,从原资料到制品的出产全进程物流主动化。针对电池出产制作,研讨单个电池出产车间整个电池出产工艺进程,从原资料开端到半制品、制品之间的物料周转进程,以及整个工业园区物流规划和工艺道路。 完结电池出产进程中,各出产环节之间物流主动联接、周转、暂存、供给。完结多种规范外形尺度电池的主动运送、分拣、拆码垛、立体化货架密集存储。终究以完结电池制作出产工艺的全主动化,包含原资料的存储、极板的转运、半制品和制品单个电池的主动运送、分拣、拆码垛、立体化货架密集存储等,完结传统电池出产工艺的变革,推进电池职业的主动化开展,下降劳动强度、改进作业环境、进步作业效率等,对推进主动化物流体系在蓄电池制作职业的全面推行运用,起到杰出的示范作用。 摘要：本文以已施行的风帆股份有限公司主动化物流体系项目为例,扼要概述了项目状况,由规划难点剖析和根本存储单元入手,介绍了主动化物流体系的首要构成、工艺流程及设备装备,对车用铅酸蓄电池的出产主动化物流体系未来开展进行总结与展望。 车用蓄电池 第6篇 1 蓄电池状况检测与显现体系组成 蓄电池状况检测与显现体系是由多个电池单体检测模块组成的,运用总线技能完结数据的传输,经过CANUSB智能CAN接口卡将传输的数据在PC机上显现出来。电池单体检测模块以内嵌CAN操控器的AVR型单片机AT90CAN128为中心,外围电路首要由电压收集电路、温度收集电路、电扇操控电路以及CAN通讯驱动电路等几部分组成,如图1所示。体系依靠中心器材AT90CAN128完结A/D转化和数据处理功用,运用总线通讯技能完结数据的传输与显现。 2 体系的硬件规划 2.1 电池单体电压收集电路规划 在车载环境下,电池单体电压是进行电池办理的首要依据参数之一,因而电池单体电压的收集电路是电池状况检测模块电路的中心部分,这里经过一种带有模仿开关的压控恒流源电路加以完结[3],其原理如图2所示。该电路运用差动放大电路对共模信号的抑制作用完结长串电池组电池单体电压的丈量,把被检测的电压差(即单体电池端电压)转化成电流的形式长间隔传输而不受外界搅扰,且传输精度高,合适于不同电压级别的微机接口电路。这里特别要指出的是多个电池串联引起的共地搅扰问题,在收集电压时,每一组收集电路都共用电路板上的模仿地,即图2中的US-端点悉数与地相连,若不加场效应管,被收集串联电池组间的电压差就会在整个前项收集电路内形成不流经运算放大器的回路。若假定电池单体检测模块要收集n块电池单体电压值,那么在上述循环回路内必然有电流i产生,并且总的流向为从收集电路1输入正端流入,从收集电路n的输入负端流出,也就是说会使电路1中的恒电流I,因正向叠加而变大,电路n中的恒电流因反向叠加而变小,中心各电路也相应受不同程度影响。运用具有低导通内阻的N沟道增强型场效应管做模仿开关后,经过单片机I/O口来调理场效应管的栅-源极电压UGS值,进而操控漏-源极间的导通或关断,经过合理操控场效应管的关断,就能确保任一时间只要一组电路参与作业,然后从根本上防止了多个电池串联引起的共地搅扰问题。 图3所示为电池单体检测模块中电压收集部分的结构原理图,其间a1～a8为电池单体电压收集电路的输出端,ADC0～ADC7为单片机AT90CAN128上对应的A/D转化接口,PB0～PB7别离操控场效应管的导通与关断以确保任一时间只要一组电路参与作业,TXCAN、RXCAN和STB别离为CAN总线通讯的相关引脚。不难看出,模块就是将八组单体电压收集电路置于同一块电路板上规划而成的,再经过A/D转化和CAN串行总线通讯即可完结数据收集、处理和传输。由此依据串联电池组中的电池数量选用一个或多个电压检测模块就完结了对其间每块电池单体电压的丈量。 2.2 单线式温度收集与操控单元规划 电池单体检测模块中作业温度的收集经过单总线数字式温度传感器DS18B20加以完结。DS18B20是美国DALLAS半导体公司出产的高功用数字式温度传感器,能将温度感应电路、A/D转化电路、寄存器和接口电路集成在一个芯片中,然后完结直接数字化输出和测验,并且有精度高(经过简略的编程可完结9～12位的收集精度)、操控功用强、传输间隔远、抗搅扰能力强、微型化、微功耗和运用方便等特色[4]。温度收集电路如图4所示。 单片机的PA4口经过光耦、驱动器与DS18B20的I/O端(DQ)相连,经过PA4口串行发送相关的DS18B20操控命令,操控DS18B20完结温度的转化和输出;DS18B20串行输出的温度值再经驱动器、光耦由单片机的PA5口读入。 温度操控电路是单片机经过场效应管与电扇相连,当收集的温度高于设定的温度值上限时,单片机经过操控场效应管导通使电扇翻开;当收集的温度低于设定的温度值下限时,单片机经过操控场效应管关断使电扇封闭。它的操控电路比较简略,这里不再给出。 2.3 CAN串行通讯总线的硬件规划 图5为依据AT90CAN128单片机的CAN总线完结的硬件衔接图。 从图中能够看出,电路首要由三部分组成:单片机AT90CAN128、高速光隔6N137和高速CAN总线收发器。单片机的PD4口经过光隔衔接了CAN收发器,以操控收发器使能;单片机的TXCAN和RXCAN也别离经过光隔衔接CAN收发器的TXD和RXD引脚,以进行数据交换。整个CAN通讯接口电路就是把单片机的TIL电平经过光电隔离后,再经由CAN驱动器将其变为契合CAN接口规范的差分信号发送出去,并运用TJA1040内的接纳器将总线上的差分信号转化为TTL电平信号,再经光电隔离后接纳进来。 高速光隔6N137将微操控器与现场总线隔离,能够进步体系的抗搅扰能力。CAN总线收发器选用了TJA1040,它与82C250芯片引脚完全兼容,是CAN操控器与物理传输媒体之间的物理衔接子层接口。 3 体系的软件规划 体系的软件规划首要包含A/D转化、温度收集和CAN的发送程序,主程序流程如图6所示。从流程图中不难看出,主程序在体系初始化后就敞开定时器中止,如无中止产生,则在循环体里履行电压收集及其相应的数据发送程序。一旦中止产生,则履行温度收集及其相应的数据发送程序,并判别温度值是否抵达设定的温度值上限,若抵达则敞开电扇,不然封闭电扇。程序运用中止从时序上确保了各项任务的有序进行、互不影响,故较为实用。 3.1 CAN总线节点的软件规划 在电池单体检测模块中,CAN总线节点的软件规划首要包含CAN操控器的初始化和数据的发送程序。对内嵌于单片机AT90CAN128的CAN操控器,其初始化首要包含波特率参数设置、接纳代码寄存器和接纳屏蔽寄存器的设置以及使能允许寄存器的设置等,其首要程序清单如下: 这里特别要指出的是,在AT90CAN128单片机中检验屏蔽寄存器的规划逻辑与其他CAN操控器检验屏蔽寄存器规划逻辑刚好相反。在AT90CAN128单片机内嵌的CAN操控器中,对一切检验屏蔽寄存器为1的位,仅当接纳码寄存器和CAN信息帧对应位相对应的检验才能经过;而对一切检验屏蔽寄存器为0的位,接纳码寄存器对应位的检验滤波功用被屏蔽[5]。 3.2 单线式多点温度收集的软件规划 温度传感器DS18B20遵循1-WIRE网络通讯协议,该协议是分时界说的,有严格的时隙要求。单片机操控DS18B20完结温度转化有必要经过3个步骤:初始化、ROM操作指令和存储器操作指令。操控进程为:发动DS18B20,选用默许的12位转化精度开端温度值转化,读出转化值。由于本体系多个DS18B20在一条总线上,为了辨认不同的器材,本文选用先将DS18B20逐个与主机挂接,读出其序列号后,再将读出序列号的各个DS18B20挂在一条总线上与体系相衔接。这样单片机的一个I/O口就能够操控多个DS18B20,节省了单片机内部资源。 4 试验规划与验证 为了验证电池单体检测模块的作业功用,选用直流稳压电源替代锂离子电池,经过改动直流稳压源电压值模仿锂离子电池电压改动状况。图7为以电池输入电压3.6V为基准、先逐渐增大电池输入电压后逐渐减小电池输入电压,电池单体检测模块所得到的电压值与理论值的差错曲线图,其差错均坚持在0.02V规模内。因而,全体上能够满意规划和运用方面的要求。 经过试验验证,整个动力电池检测与显现体系体现出了杰出的安稳性和精确性。其间,电池单体检测模块中电压收集部分选用带有模仿开关的压控恒流源电路,该电路将电压信号转化成电流信号,大大进步了抗搅扰功用,使其能够满意电动车辆的运用要求。此外该检测模块具有结构简略、作业安稳、传输间隔远等长处。运用内嵌于单片机内的CAN操控器,接口电路简略、牢靠、并具有杰出的作业安稳性。 摘要：为了更好地监测动力电池组状况参数,易于电池办理,规划了动力电池状况检测与显现体系。体系由多个电池单体检测模块组成,其间心是电池单体电压收集电路;体系运用总线通讯技能完结数据的传输与显现。 关键词：动力电池组,电池单体检测,总线通讯 参考文献 [1] 朱正.动力电池组分布式办理体系规划及实车试验[D].北京:北京理工大学,2006． [2] 张彩萍,张承宁.电动车辆动力电池组电压收集电路规划[J].电气运用,2007,26(12) :91-93． [3] 童诗白,华成英.模仿电子技能根底(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2000． [4] 高云红.数字温度传感器在多点温度丈量体系中的运用[J].沈阳航空工业学院学报,2006,23(2) :61-63． 车用蓄电池 第7篇 可是,在实践运用推行中,阻止其推行的因素除了其阻抗较高、资料一致性和价格等因素外,其温度功用也是重要原因。本研讨从不同环境温度下电池的中值电压及放电曲线, 剖析并调查了温度对LiFePO４电池放电中值电压的影响。 1试验部分 1.1试验仪器与目标 磷酸铁锂单体电池(3.2V/10Ah);动力电池测验体系(CDS5V-100A-CD型),深圳瑞能有限公司;电池恒温试验箱(SGDW-100型),上海一实仪器设备厂。 1.2试验规范 试验参照选用的规范:《含碱性或其他非酸性电解质的电池和电池组-便携式锂电池和电池组》、《锂电池功用检测设备大全》。 1.3试验步骤 (1)别离设置凹凸温箱内部环境温度为-40℃、-20℃、-10℃、0℃、25℃、40℃、55℃和60℃,相对湿度为40%。 (2)制定试验计划:本试验以25℃ 为温度测验的基准点, 先进行低温功用测验,从25℃ 开端至-40℃,别离以0℃、 -10℃、-20℃、-40℃ 作为调查点,温度的改动速率为1℃/min,在每个温度测验点下,将测验用电池别离放置24h后再进行该温度点下的温度功用测验;然后进行电池的高温功用测验,为了消除低温测验所产生的影响,先将凹凸温试验箱的温度康复到25℃,并用此温度测得的数据作为高温测验的基准点,随后进行电池高温功用的测验,从25℃ 开端至60℃,别离调查不同锂离子电池1C放电容量。 (3)制定充放电办法:充电办法为在20℃±5℃的条件下, 将电池以0.2C(2A)恒流充电至3.65V,改为恒压充电直至电流降到200mA,停止充电。放电办法为在设置的不同环境温度中静置1h,再以1C恒流放电直到电压下降到截止电压2V停止,计算放出的容量。 (4)当凹凸温箱安稳到所设置的温度条件时,将静置1d后规范电压为3.2V的单体锂离子电池放入试验箱中保温1h,使其抵达热平衡。 (5)当电池放电至截止电压2.0V时,停止放电,剖析并处理相关数据。 2成果与讨论 图1为磷酸铁锂电池在不同温度下的放电曲线。从图1可看出,磷酸铁锂电池在低温阶段,跟着环境温度的下降,其放电容量逐渐削减,由于在低温条件下,电池电解液浓度变大,锂离子从负极资猜中脱嵌下来的速度变慢,别的由于电池的内阻变大,导致放电容量曲线的下降,提前抵达了锂离子动力电池的放电截止电压,所以放电容量下降,放电效率削减［２－３］。在0℃以上时,放电容量根本都能坚持正常容量的93%以上,而在0℃及以下时,锂离子动力电池的放电容量下降速度跟着温度的下降而加速。 放电中值电压是指在整个放电进程中,放电容量为电池额外容量的50%时的电压值。温度对磷酸铁锂电池放电中值电压的计算成果见表1。图2是对3个样品的不同调查点的1C放电中值电压的平均值作图。从表1和图2可得出,温度对磷酸铁锂动力电池的中值电压影响与温度对电池放电容量的影响相类似。在低温规模,电池的放电中值电压跟着温度的下降而逐渐下降的,且下降的速率呈逐渐递加的趋势［４］,温度在0℃以上中值电压根本保持在3200mV以上,至-20℃降至2965mV,而-40℃相对-20℃,中值电压只要2466mV左右,其间值电压下降了近499mV。而在在高温阶段,除了温度在60℃时中值电压稍微下降了一点,其他均比前一温度测验点有所添加,并且添加的幅度很细小,极差值仅有3246.7~ 3209.9=36.8mV。 在温度略高于常温(25℃)时,由于锂离子电池内部的资料活性增强,锂离子扩散速度变大,其放电容量添加。而在高温阶段,电池的容量改动不是很明显,容量改动最大值相关于基准也只是添加3% 左右。过了55℃ 后其容量曲线根本不变,60℃时容量与基准点相等,可是在温度较高的条件下,锂电池的电极资料物理特性将会产生不可逆的衰减,电极资料反响强度减弱,所以其放电容量下降,放电效率下降。从此点能够看出,应尽量防止电池在50℃以上环境中长期运用。锂离子电池的抱负作业温度应该在20~50℃之间,以确保放电效率在80%以上,满意整车的动力性要求。从一些参考文献和技能手册可知,为确保电池本身的运用寿数,作业温度应该操控在20~50℃之间［５］。 3结论 磷酸铁锂动力电池作为混合动力轿车和电动轿车的能源体系,深受广大轿车厂商的青睐。其间,环境温度对磷酸铁锂电池中值电压和容量的影响很大,低温时中值电压和容量敏捷衰减,高温时中值电压和容量敏捷增大,但其改动速率小于低温时改动率。现在,越来越多研讨院所不断研讨怎么进一步进步磷酸铁锂电池的功用。 摘要：磷酸铁锂动力电池作为混合动力轿车驱动体系的重要组成部分,对整车动力性、经济性和安全性有重大影响。从电池放电中值电压方面研讨了高温文低温两个阶段温度对磷酸铁锂动力电池功用的影响。经过试验剖析:低温对电池功用的影响较大,高温下电池功用改动不明显,温度50℃以上电池功用开端下降,为确保电池本身的运用寿数,作业温度应该操控在20~50℃之间。
铅酸蓄电池由于其作业电压平稳,运用温度规模大,电流规模宽广,充电次数较多;加上铅与硫酸资源丰富,价格较低,现在仍以其优胜的性价比,在各种二次化学电池的出产量和运用规模上坚持领先地位。但普通铅酸蓄电池也存在一些缺乏之处:充放电进程中简单失掉水,排放出酸雾腐蚀环境,自行放电,荷电坚持能力差,容量小,假如运用、保护不当,其容量和寿数将大大下降。因而,世界各国都在争相研讨功用更优胜的轿车发动用蓄电池,跟着铅酸蓄电池资料与制作技能的不断开展,呈现了一些新式蓄电池。 2 干荷电铅酸蓄电池 干荷电铅酸蓄电池是指正负极板具有干荷电功用的蓄电池。其荷电功用是指极板在干燥状况下,能保存在制作进程中所获得电荷的能力。它是按实践需求出产的一种蓄电池。其极板选用特别的出产配方和制作工艺,组装后严格密封。极板具有充足电的条件,蓄电池容器内完全是干的,运用前只要把契合规则的电解液注入蓄电池内,半小时后即可运用,一般不需求进行初充电。现在,干荷电铅酸蓄电池大都作为特别场合发动用蓄电池。 3 免保护铅酸蓄电池 免保护铅酸蓄电池又称MF蓄电池,是指蓄电池在其合理的运用寿数期内,不需频繁添加蒸馏水,电极腐蚀轻或没有腐蚀,蓄电池自放电小,在货架上或在车辆上都不需求进行弥弥补电等保护办法。在现代轿车上,广泛选用免保护蓄电池,它毛病少、寿数长、发动性好,遭到用户的欢迎。有些轿车上的免保护蓄电池内部还装有温度补偿型密度计,蓄电池盖顶部有查看指示器,实践是单格内装的液面计,可随时指示蓄电池寄存电状况和电解液液面凹凸,以不同状况(色彩)显现蓄电池放电程度,可作为判别其放电技能状况的依据。 4 密封式铅酸蓄电池 普通蓄电池选用铅锑合金作板栅资料,正极板板栅中的锑在充电进程中溶解在电解液中,并逐渐沉积到负极活性物质的外表。锑的转移促进了氢的分出,负极板板栅中含锑也加速负极板的自放电,添加析氢量。因而,要削减氢的产生,有必要改动惯例用铅锑合金,改用低锑合金或无锑合金制作极板板栅。在圆柱形的密封式铅酸蓄电池(SLA)中运用高纯铅,在矩形SLA中选用低锑多元合金或铅钙合金。 5 阀控铅酸蓄电池 阀控铅酸蓄电池是普通铅酸蓄电池的改进,正、负极板栅用铅(Pb)钙(Ca)锡(Sn)合金铸成,能够削减氢气分出。在板栅合金中参加少数的锡和将板栅用较薄平板来制作,能够进步阀控铅酸蓄电池的能量。阀控铅酸蓄电池的比能量可抵达22.5~44Wh/kg,比功率抵达200W/kg,运用寿数抵达600次以上,并可完结快速充电。 6 阀控式密封铅酸蓄电池 阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)的问世,克服了酸液和酸雾易于外溢的弊病,使它能与电子设备放在一起运用。 VRLA电池在结构、资料上作了重要的改进,正极板选用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金,负极板选用铅钙合金,隔板选用超细玻纤隔板,并运用紧装置和贫液规划工艺技能,整个电池反响密封在塑料电池壳内,出气孔上加上单向的安全阀。这种电池结构,在规则充电电压下进行充电时,正极分出的氧(O2),可经过隔板通道传送到负极板外表,还原为水(H2O)。这是VRLA电池特有的内部氧循环反响机理,这种充电进程,电解液中的水几乎不丢失,使电池在运用进程中抵达不需加水的目的。 7 胶体铅酸蓄电池 一般铅酸蓄电池中的电解质为硫酸水溶液,而胶体电解质铅酸蓄电池中的电解质,是用净化的硅酸溶液与硫酸水溶液制作而成。两者的首要差异在于电解液,当硅酸溶液和硫酸水溶液混合后,凝结成稠厚的胶状物质,所以这种蓄电池就被称为胶体电解质铅蓄电池。 近年来,选用胶体电解质,有助于轿车发动用蓄电池的密闭化。现在轿车蓄电池,包含密闭式蓄电池,一概选用涂膏式极板。假如要延伸蓄电池的运用寿数,在密闭式蓄电池中开发管式极板,将非用胶体电解质不可。 8 其他新式蓄电池 (1)水平式铅酸蓄电池。水平式蓄电池的极板是外面用高强度玻璃纤维包扎的铅丝编织的网状织布做成基体,在网状织布基体上涂敷铅和二氧化铅,构成“双层格网板”,作为水平式蓄电池的负极和正极。 车用蓄电池常见毛病剖析与检修 第2篇 蓄电池常见毛病部位及其剖析见表1。 蓄电池常见毛病与扫除办法见表2。 车用电池模型研讨 第3篇 电池是一种将化学能转化为电能的设备。现在轿车首要运用的电池有铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池和燃料电池等。电池体系的功用优劣直接联系到轿车运转状况。然而电池结构、作业特性杂乱,要了解电池的SOC、SOH、作业参数曲线等信息,须依据电池模型的树立。 2、电池模型 包含外电压、温度和作业电流等在内的参数是电池能够实时丈量的外部特性参数。其间,电池作业电流首要受负载等外部条件操控和影响;电池温度与环境温度、作业电流、通风量和热办理等状况密切相关;电池的外电压包含开路电压、电流内阻上的欧姆压降和极化阻抗上的极化电压。经过树立电池模型,能够明确电池外部电气特性和内部状况的定量联系,进而依据电池的电压、电流、温度等外部变量计算出电池的内部状况。现在对电池研讨的首要模型有电化学模型、等效电路模和神经网络模型三类。 2.1 简化电化学模型 简化电化学模型是依据电化学理论,选用数学办法描绘电池内部的反响进程。 Peukert模型是Peukert方程根底上树立的。Peukert于1898年提出铅酸蓄电池的容量C或放电时间t与放电电流I之间联系式:Int=k或C=KI(1-n),式中n为与蓄电池结构有关的常数,n=1.15-1.42;K (与蓄电池中活性物质的量有关)为常数。Peukert方程表明,放电电流越大,蓄电池容量越小(但不适用于放电电流很小的状况)。 Shepherd模型是于1965年由C.M.谢菲尔德(Shepherd)提出的蓄电池端电压预算方程,即U=Es+Ae-(1-SOC)-C(1-SOC)-Ki(SOC)I-RiI,式中,Ae-(1-SOC)项用于校正初期放电时电压的剧烈下降;Es项代表蓄电池放电初始电压;C(1-SOC)是考虑空载电压随放电程度改动所引入的表达式;Ki (SOC) I用于表示电极板通道引起的压降;RiI项表示欧姆电压丢失。Shepherd电池模型依据低电流状况下的恒电流放电研讨,可是在电动轿车上,电池一般放电深度都比较低。 Unnewehr模型是简化了Shepherd的方程,即Et=E0-Ri*I-Ki*f,更合适在电动轿车运用。针对模型的开路电压或许空载电池端电压简化——Eoc=Eo-Ki*f;Unnewehr模型界说了描绘内阻的函数——R=Ro-KR*f。其间,Ro为电池100%电量状况下的内阻;KR为常数(试验总结)。Nernst模型:能斯特方程是用以定量描绘离子浓度比与电极电势的定量联系。关于任一电池反响:aA+bB=cC+dD,存在方程:,其间,为规范电动势,R为气体常数8.31441J/K*mol,T为温度,n为电极反响中的电子转移数,F为法拉第常量96.487KJ/V*mol。 Gregory L.plett组合模型是2002年美国科罗拉多大学的Gregory L.plett树立了以下的简化电化学模型,功用明显优于其他电化学模型。其间UL表示电池端电压;R1为电池内阻;I为电池电流;SOC为电池的核电荷状况;Ki为常数(i是1到4之间的整数);E0为开路电压。这种模型不合适恒流充放电的状况运用(简化电化学模型比较简略,模型参数少,用变电流工况辨识出来的模型参数对恒电流工况习惯性很差),而动态工况输入下的模型差错却很小。 2.2 等效电路模型 等效电路模型本质上是电路网络,其电路元件由电阻、电容、恒压源等组成的典型的等效电路模型包含Rint模型、Thevenin等效电路模型、PNGV模型和RC模型。 Rint模型是由美国爱达荷国家试验室(INNEEL)规划的,用抱负电压源描绘电池的开路电压。Thevenin等效电路模型在Rint模型的根底上添加了一个电容和电阻。当电池有载荷时,其端电压的改动会体现出突变性和渐变性的两层特征;突变性是内阻体现出的特性,渐变性是极化电容体现的特性。PNGV模型是2001年《PNGV电池试验手册》中的规范功用电池的模型,一起也是2003年《FreedomCAR电池试验手册》中的规范功用电池的模型。它是对Thevein等效电路模型的进步,在本来的根底上添加电容,这样就能够愈加精确的描绘开路电压随负载电流的时间累积而产生的改动。RC模型运用大电容来模仿电池的储能特性,尽管和PNGV模型同是理论推导公式,可是RC模型更能够反映电池在动态工况下的功用。 2.3 神经网络模型 电池是一个高度非线性体系,而神经网络具有非线性、多输入多输出、泛化能力强的长处,这使得神经网络电池模型十分合适模仿电池的外特性。 2.3.1 依据BP神经网络的电池模型 BP网络是一种按差错逆传达算法练习的多层前馈网络。电流输入的BP神经网络模型是典型的三层BP网络,由输入层、输出层和隐含层组成。张万兴在剖析动力电池特性的根底上,对某类型磷酸铁锂电池组进行电池组在不同放电倍率下放电、不同SOC下放电和循环工况下放电等试验,选用BP神经网络猜测办法,树立了猜测电池剩下容量的BP神经网络模型,再用cruise软件对BP神经网络电池模型在某款电动轿车上进行续驶路程仿真,经过与实践值比较,契合规划差错要求。 2.3.2 依据径向基函数神经网络电池模型 径向基函数网络(RBF网络)具有可迫临恣意的非线性函数的特性、杰出的泛化能力,和很快的学习收敛速度,能够用来剖析比较杂乱的体系。米林等人研讨径向基函数神经网络办法完结对电动轿车动力电池SOC估量,对试验成果进行了剖析和总结。试验成果表明:电池SOC估量模型能够经过蓄电池的作业电压、作业电流和外表温度参数来估量蓄电池的荷电状况实时值,选用径向基函数神经网络办法能够大大进步SOC值的精度。 2.3.3 依据PED的神经网络的电池模型 PID神经网络是是一种选用反向学习算法且能以恣意精度迫临恣意连续改动量动态的前向神经网络,它在神经网络的根本拓扑结构上开展起来的,不同之处是隐含层中融入PID操控规律。胡春华等人经过树立PID神经网络模型,将PID神经网络算法用于磷酸铁锂电池的SOC预算中,经过反向算法学习和练习SOC预算模型,选用前向和反向算法。对电池SOC容量进行预算,终究成果最大相对差错的绝对值处于较抱负区间,精度较高。 2.3.4 依据Elman神经网络的电池模型 Elman网络具有与多层前向网络类似的多层结构,能够看作是一个具有部分记忆单元和部分反馈衔接的前向神经网络,它是由J.L.Elman提出来的。韩丽等人依据Elman神经网络办法电池劣化程度猜测树立模型;其次经过遗传算法对猜测模型中的初始权值和阈值进行优化;然后依据浅度放电的丈量数据进行劣化程度的猜测;终究经过和实测数据的对比,该模型对电池劣化程度猜测精确度较高。 2.3.5 依据小波神经网络电池模型 小波神经用络是依据小波改换而构成的神经网络模型,即用非线性小波基替代一般的神经元非线性激励函数,而小波改换具有时频部分特性和变焦特性。付主木等依据先进小波神经网络树立电池SOC猜测模型,经过数学办法推导证明了小波神经网络的收敛性,并运用大量混合动力轿车动力电池在行驶进程中充放电的运转参数对神经网络进行网络练习,使得模型仿真成果精度有效进步。 3、总结 简化电化学模型的长处是简略易用,缺陷是对其他影响电池功用的因素考虑缺乏,约束了模型在电动轿车中的广泛运用。等效电路模型关于电池的各种作业状况有较好的适用性,并且能够推导模型的状况空间方程,便于剖析和运用。神经网络非线性、多输入多输出、泛化能力强的特色很适用于精确描绘电池模型,特别以差错反向传达神经网络(BP神经网络)理论最为完备;尽管具有比前两类电池更为杂乱,可是在智能技能不断开展和人类社会对电动轿车电池技能要求越来越来高的大布景下越来越具有开展价值。 参考文献 [1]赵航,史广奎.混合动力电动轿车技能[M].北京:机械工业出版社,2012. [2]张万兴.电动轿车动力电池剩下电量和续航路程猜测研讨[D].硕士学位论文,合肥:合肥工业大学,2012.04:29-42. [3]米林,赵孟娜,秦甲磊,吴旋.依据径向基函数神经网络的电动轿车动力电池SOC模型[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2011.25(10):11~15. [4]胡春花,何仁,王润才,俞剑波.依据:PID神经网络的车用锂电池SOC预算[J].轿车技能.2012,10:3643. [5]韩丽,戴广剑,李宁.依据GA.Elman神经网络的电池劣化程度猜测研讨[J].电源技能,2013.2:249-250,309. 车用铅蓄电池在运用中的毛病及处理 第4篇 一、极板的硬化、钝化和缩短 1.极板的硬化。 发动用铅蓄电池在运用进程中, 由于负极板活性物质的孔率逐渐下降, 形成电解液难以渗透到活性物质内部, 使电池容量下降, 负极板趋于硬化。正常的负极板在放电终期与镉电极之电位差为-0.05～0.15 V, 而硬化的负极板显现正电压值。 (1) 负极板硬化的原因。 负极板干藏于空气中时间过久和电池长时间小电流放电, 都可引起负极板的硬化;极板制作质量低质也是负极板硬化的一个首要原因。 (2) 负极板硬化的扫除办法。 运用中遇到负极板硬化严峻时, 尽管可选用反极充电进行补救, 可是作用不怎么明显。因而, 极板硬化严峻者需替换新极板。 2.负极板的钝化和缩短。 负极板的缩短会形成活性物质的真实外表积大大减小, 严峻时形成极板活性物质开裂, 使电池的放电容量下降, 乃至不能运用。负极板的钝化首要使负极板上的活性物质不能充分运用, 而下降了发动用铅蓄电池的放电容量。 (1) 负极板钝化和缩短的原因。 由于负极铅膏配方不合适, 使极板质量低质。所以, 防止负极板钝化和缩短的首要办法, 是在负极铅膏的配方中参加添加剂 (膨胀剂) 。 (2) 负极板活性物质缩短的消除办法。 用弥弥补电规范电流值的一半作过充电可消除负极板硬化。但这种办法只适于负极板硬化不严峻的。关于负极板硬化严峻的, 要拆开蓄电池, 替换萎缩极板, 然后重新加注电解液, 按初充电规范对蓄电池进行充电。 二、铅蓄电池正极板的腐蚀 1.正极板腐蚀的首要原因 正极板 (首要是板栅) 简单腐蚀的首要原因。由于蓄电池在充电时, 正极板板栅的铅处于热力学不安稳状况, 它有力图转化为氧化程度更高的化合物二氧化铅 (PbO2) 的趋向, 使板栅持续遭到腐蚀一直到腐朽。别的, 当电解液中含有对板栅有腐蚀作用的酸类或其他有机物盐类时, 都会加速板栅的腐蚀, 这些有害的酸类和盐类或许来自硫酸或蒸馏水。在充放电循环中, 正极板活性物质活动能力强, 正极板板栅简单腐朽。为了进步正极板板栅的抗腐功用, 多在浇铸板栅的铅锑合金中添加结晶变型剂, 来改进正极板板栅氧化膜的保护功用, 以增强其抗腐蚀性。 2.正极板腐蚀特征 蓄电池容量明显下降。极板上的活性物质失掉应有的牢固性, 特别是正极板活性物质简单掉落。有的腐蚀纯属板栅腐蚀, 这种腐蚀是在工艺制作中形成的, 如新极板装入蓄电池前严峻受潮, 板栅筋条已有腐蚀, 装入蓄电池后, 为期不长即呈现悉数溃烂。 3.正极板板栅腐蚀和变形的消除办法 应尽量防止低温、大电流放电。由于放电条件对正极板活性物质的掉落有较大影响。假如电解液中含有杂质一定要予以替换。一定要按照规则制作电解液的密度。关于正常损坏的正极板板栅, 要拆开蓄电池, 替换极板群, 再按蓄电池初充电规范进行充电。 4.正极板板栅腐蚀和变形的防备和补救办法 为进步正极板板栅的抗腐功用, 在浇铸板栅的铅锑合金中添加结晶变型剂 (作用较好的结晶变型剂有:银、砷、钙等) , 来改进正极板板栅氧化膜的保护功用, 或对板栅选用热处理的办法, 使板栅表里成分均匀, 结晶详尽, 相同可抵达抗腐蚀、抗变形的作用。 关于腐蚀较轻的铅蓄电池, 在电解液中假如有杂质, 应该替换契合规则的电解液, 清除沉淀物, 完全清洗极板、隔板、电池槽, 重新装好, 经过充电即可运用。遇到腐蚀较重的铅蓄电池, 假如是电解液比重过高, 可用蒸馏水把电解液比重调到规则规范。留意不要过量充电, 一般仍可持续运用。假如在电池的寿数到中期今后, 发现正极板板栅腐蚀, 一般不要拆修, 只要能牵强运用, 就要尽量保持运用, 直到寿数停止, 再替换新极板。假如发现铅蓄电池的腐蚀严峻, 如板栅已开裂, 活性物质呈块粒状掉落, 则无法补救, 需求替换新极板, 经初充电 (干荷电极板不需初充电) 后, 即可运用。 三、新蓄电池在参加电解液前应留意的事项 车用蓄电池 第5篇 跟着轿车用蓄电池制作职业的迅猛开展,传统出产工艺模式的局限性日益突出,已严峻制约职业开展。选用先进的出产办法和手段,削减人力,下降劳动强度、改进作业环境、进步作业效率,完结车用铅酸蓄电池出产制作工艺环节物流的高度主动化(包含原资料的存储、极板的转运、半制品和制品单个电池的主动运送、分拣、拆码垛、立体化货架密集存储),已成为铅酸蓄电池职业快速开展的迫切需求和必然趋势,将推进主动化物流体系在电池制作职业的全面运用,然后完结传统电池出产工艺的变革。 一、项目概述 风帆股份有限公司主动化物流体系项目为新建电池出产线的一个重要环节,首要处理电池出产线半制品电池的运送、流通和存储。可完结半制品铅酸蓄电池的主动运送、机器人主动堆码、主动化立体仓库存储和机器人主动拆垛。体系具有电池运送主动化、仓储办理数字化、存储单元立体化和信息传输网络化的特色。 主动化物流体系首要技能功用目标,见表1。 二、规划规划 1. 存储单元的规划 主动化物流体系电池承载单元选用1200×1000(mm)规范托盘,托盘上带有条码作为信息载体。每个托盘上最多堆码3层电池,每堆码1层电池,需加垫1个垫板,以确保每层电池外表平坦。电池堆码完结后,顶层电池加防尘垫板。实托盘额外承载1000kg,每托盘平均堆码电池约60只,如图2。 2. 主动化物流体系的首要构成 主动化物流体系首要包含:转轨堆垛机体系、络绎车体系、机器人码垛体系、机器人拆垛体系、出入库运送体系、高层货架、电控和计算机办理体系等,体系的结构示意图和三维示意图,如图3、图4。 转轨堆垛机体系:选用主动转轨堆垛机规划,正常状况下,每台堆垛机只在相对固定的巷道作业,当需求去其他巷道作业时,体系主动完结堆垛机换轨机构切换,并调度堆垛机至相应巷道作业。在需求时,每台堆垛机都能够抵达任何一个巷道作业,以确保蓄电池的出入库功用。 络绎车体系:选用U形轨道一轨双车络绎车体系规划,两台络绎车的作业区域相对固定、动态调整,无固定作业界限。络绎车体系将出入库单元连在一起,当某一台络绎车产生毛病时,另一台络绎车可完结体系的出入库作业。络绎车设有条码读写器,可对出入库物资信息进行读取和校验,确保物资信息无误。 机器人码垛体系:选用先进老练的关节机器人,机械手完结一起统筹22种外形尺度、3种类别电池的主动搜集、堆码,每堆码一层电池,机器人主动加垫垫板,以确保码垛垛形整齐平坦。每台机器人对应2个码垛工位,1个垫板抓取工位。 机器人拆垛体系:选用先进老练的关节机器人,机械手完结一起统筹22种外形尺度、3种类别电池的主动拆垛、分发,每拆取一层电池,机器人主动抓取垫板,进行垫板堆码回收。每台机器人对应2个拆垛工位,一个垫板搜集工位。 机器人夹具:夹具规划选用两组吸盘,并选用蓄电池专用吸盘,是专门针对蓄电池拆、码垛开发的专用夹具。两组吸盘的运用可习惯不同规范尺度的蓄电池或垫板,每次一起抓取1～3个电池或1张垫板。夹具可依据不同的长宽尺度蓄电池调整不同的中心距,选用全体海绵吸盘和节流阀技能,确保每个吸盘均能树立起满意的真空度,满意码、拆电池和垫板的不同要求。 出入库运送体系:首要包含链式运送机、辊道运送机、托盘码分机、摇摆运送机、带式运送机、外形查看站等设备,设备上带有用于检测物料方位状况和设备运转状况的检测器材以及其它隶属设备。完结托盘和电池的主动运送、缓存、搜集、分发、精确定位等功用。在接近灌酸区域的酸性环境内的相关运送设备,其支架和辊筒等都选用不锈钢资料。 高层货架:选用独立的组合式横梁货架,首要由货架片、载货横梁和加强支撑杆件等组成,运送及装置方便,其货位高度在必要时可进行调整。有满意的强度和刚度及全体安稳性,并满意相应的抗震烈度要求。 电控体系:首要完结物流体系的操控任务,向上联接计算机体系。此外还供给内容丰富、形象生动的人机界面、安全保护办法和多种操作模式,进行设备的操作和保护。 计算机办理体系:调度中心和信息存储处理中心,运转于计算机网络体系与数据库环境之上,上联企业信息办理体系,下联工业实时操控体系。以集成技能为中心,完结物流指令快速、精确的履行及物流信息的搜集、处理、传送和存储,并做出正确的决策以和谐各事务环节,确保各种物料推确调度、及时运送,完结对物流信息的搜集、存储、剖析、计算、办理一体化,进而完结企业物料高效有序的流动和科学办理以满意企业物流主动化的需求,为上层信息办理体系供给所需的物流信息。 3. 首要流程规划 (1)机器人主动码盘入库 空托盘组出库后,经络绎车主动运送到空托盘组拆分工位,托盘拆分机将空托盘组拆成单个的空托盘,空托盘经运送线送到机器人的主动码垛工位。装置完结后的电池,经运送线送至机器人抓取工位。垫板实托盘经堆垛机转移出库后,由络绎车和运送机送至相应的机器人抓取垫板工位。 码垛机器人主动将电池堆码到码垛工位的托盘上,每堆码一层电池,机器人主动抓取一个垫板,垫到电池层上,以确保每层电池外表平坦,再堆码下一层电池,每个托盘上最多堆码3层电池。电池堆码完结后,由机器人依据顶层电池数量和方位判别是否加防尘垫板。堆码完结后的实托盘,经运送机送给络绎车,进行托盘条码扫描,托盘条码扫描无误的,体系主动将托盘条码信息和托盘上电池信息绑定,再由络绎车将实托盘送至堆垛机取货站台。堆垛机叉取实托盘,送至相应的货架货格存储。 假如托盘条码扫描犯错,则络绎车主动将实托盘送至出库站台,体系宣布声光报警提示进行人工处理,人工处理完结后,重新入库。承载垫板的实托盘拆垛完结后产生的空托盘,则优先供机器人主动堆码电池入库运用。入库流程,如图5。 (2)机器人主动拆盘出库 依据出产需求,上位计算机体系下达出库任务,堆垛机将相应的实托盘转移至堆垛机出库站台,再由络绎车和运送机将实托盘送至机器人的拆垛工位。络绎车上带有条码辨认器,能够对出库物资信息进行校验,假如校验犯错,则体系宣布声光报警,提示人工处理。 机器人主动将实托盘上的电池逐个拆分,放到放料工位,经运送机送至相应的电池灌酸线上灌酸。机器人将拆下来的垫板主动堆码到托盘上,堆码成整盘后,优先供入库机器人主动组盘运用,多余的则入库寄存。机器人拆垛产生的空托盘,优先供垫板堆码运用,多余的则由空托盘堆码机堆码成组,供入库主动码盘运用或许入库寄存。 灌酸线附近设有计算机终端,操作人员能够依据出产实践需求,请求或许变更相应灌酸电池的类型规范和数量。假如出库的电池过多,灌酸线没有用完,则机器人拆垛工位处的运送机回转,将剩下的电池余料返库。假如呈现灌酸设备毛病等应急状况,已拆分在线的电池则由人工回收,并经过叉车转移至入库站台入库寄存。出库流程,如图6。 三、首要技能特色和难点 1. 技能特色 (1)工艺布局流畅、简洁,立库一侧为装置线,另一侧为灌酸线,物流工艺选用主动转轨堆垛机和U形络绎车规划,物流道路顺利,体系功用完善,在每个细节充分体现人性化规划以及快捷操作,使物流道路最短,物流响应时间最快,最大程度进步体系的运转效率。 (2)所选用的电池运送线+机器人主动码垛+实托盘络绎车转移+转轨堆垛机存取+机器人主动拆垛等的计划规划,运用先进老练的物流设备、存储设备和技能手段,主动化程度高,设备安稳牢靠。 (3)在线码垛,整个体系中电池装置完结后,经运送线运送至机器人码垛工位,托盘选用不落地的办法由络绎车和运送机转移运送,运用机器人对电池进行码垛,并加垫垫板,替代人作业业。并完结对空托盘组的主动分发。 (4)小面积、大存量,选用横梁式货架及转轨堆垛机立体存储,存储量达10万个电池以上,远远高于地上存储量。 (5)在线拆垛,当灌酸侧需求供料时,体系调度堆垛机转移实托盘出库,运用机器人对电池实托盘进行拆垛,体系主动进行垫板和空托盘搜集。 (6)完结托盘条码主动扫描和出库物资承认,络绎车上设置条码辨认器,别离对入库电池信息进行绑定,和出库电池信息进行承认,确保电池信息精确牢靠。 (7)机器人机械手满意多种电池的通用要求,一种机械手能够完结对本项目一切种类电池的拆码垛要求,电池替换出产种类后,无需替换机械手。机械手还具有完结对垫板的转移、码放功用。 (8)完结对单个最小电池尺度长度为195mm辊道运送机运送,并在机器人抓取前,进行预处理,完结一次能够抓取1～3个电池。 (9)完结灌酸侧电池运送设备,耐酸性环境,抗腐蚀规划。 2. 规划难点 由于风帆车用起动铅酸蓄电池外形规范尺度多样化,相对外形尺度小、重量大,首要有3个系列,22种外形尺度,近一百种类型规范,单个电池长约195～407mm、宽约136～210mm、高约175～232mm,装置完结后不灌酸重约20公斤。并且电池上外表不平坦,运送、转移进程中不允许电池倒立或许歪斜。在堆码电池时,电池间还要加垫垫板,以确保垛形安稳不坍毁。别的,灌酸区为酸性环境,因而主动化物流体系规划要求单个电池主动输、机器人主动拆码垛有很好的兼容性和互换性,并且要求机械设备抗酸抗腐蚀,这对整个物流体系规划带来不小难度。电池外壳多为黑色或许白色外壳,黑色电池外壳上条码读取难度大,为电池主动化运送分拣带来一定难度。 四、项目建设状况 该项目在前期计划规划时经过与客户重复不断沟通与沟通,充分了解相关出产工艺流程和客户实践需求,不断对主动化物流体系计划规划进行改进和进步,对设备和全体规划不断完善、日益老练。终究所选用的电池运送线+机器人主动码垛+实托盘络绎车转移+转轨堆垛机存取+机器人主动拆垛等的计划规划,运用先进老练的物流设备和技能,主动化程度高,设备安稳牢靠。整个物流体系规划在先进性、扩充性、实用性、牢靠性、经济性、安全性、高效性、灵活性等方面,属职业界的前瞻性规划,创始全新的工艺理念,改动了传统的出产模式,进步了铅酸蓄电池主动化出产水平。 到现在停止,该体系现已投入运转近两年,功用安稳牢靠,技能先进实用,各项目标抵达了预期要求,促进了车用起动铅酸蓄电池出产工艺的技能进步,取得了较好的经济效益和社会效益。主动化物流体系的杰出运用,处理了以往出产进程中作业环境差、人员劳动强度大、出产效率低的问题。 五、未来开展方向 经过对车用起动铅酸蓄电池出产工艺主动化物流体系的研讨和运用,归纳出有共性、有特征、有规律的内容,总结工艺模式,理顺工艺流程,终究可完结电池出产整个进程,从原资料到制品的出产全进程物流主动化。针对电池出产制作,研讨单个电池出产车间整个电池出产工艺进程,从原资料开端到半制品、制品之间的物料周转进程,以及整个工业园区物流规划和工艺道路。 完结电池出产进程中,各出产环节之间物流主动联接、周转、暂存、供给。完结多种规范外形尺度电池的主动运送、分拣、拆码垛、立体化货架密集存储。终究以完结电池制作出产工艺的全主动化,包含原资料的存储、极板的转运、半制品和制品单个电池的主动运送、分拣、拆码垛、立体化货架密集存储等,完结传统电池出产工艺的变革,推进电池职业的主动化开展,下降劳动强度、改进作业环境、进步作业效率等,对推进主动化物流体系在蓄电池制作职业的全面推行运用,起到杰出的示范作用。 摘要：本文以已施行的风帆股份有限公司主动化物流体系项目为例,扼要概述了项目状况,由规划难点剖析和根本存储单元入手,介绍了主动化物流体系的首要构成、工艺流程及设备装备,对车用铅酸蓄电池的出产主动化物流体系未来开展进行总结与展望。 车用蓄电池 第6篇 1 蓄电池状况检测与显现体系组成 蓄电池状况检测与显现体系是由多个电池单体检测模块组成的,运用总线技能完结数据的传输,经过CANUSB智能CAN接口卡将传输的数据在PC机上显现出来。电池单体检测模块以内嵌CAN操控器的AVR型单片机AT90CAN128为中心,外围电路首要由电压收集电路、温度收集电路、电扇操控电路以及CAN通讯驱动电路等几部分组成,如图1所示。体系依靠中心器材AT90CAN128完结A/D转化和数据处理功用,运用总线通讯技能完结数据的传输与显现。 2 体系的硬件规划 2.1 电池单体电压收集电路规划 在车载环境下,电池单体电压是进行电池办理的首要依据参数之一,因而电池单体电压的收集电路是电池状况检测模块电路的中心部分,这里经过一种带有模仿开关的压控恒流源电路加以完结[3],其原理如图2所示。该电路运用差动放大电路对共模信号的抑制作用完结长串电池组电池单体电压的丈量,把被检测的电压差(即单体电池端电压)转化成电流的形式长间隔传输而不受外界搅扰,且传输精度高,合适于不同电压级别的微机接口电路。这里特别要指出的是多个电池串联引起的共地搅扰问题,在收集电压时,每一组收集电路都共用电路板上的模仿地,即图2中的US-端点悉数与地相连,若不加场效应管,被收集串联电池组间的电压差就会在整个前项收集电路内形成不流经运算放大器的回路。若假定电池单体检测模块要收集n块电池单体电压值,那么在上述循环回路内必然有电流i产生,并且总的流向为从收集电路1输入正端流入,从收集电路n的输入负端流出,也就是说会使电路1中的恒电流I,因正向叠加而变大,电路n中的恒电流因反向叠加而变小,中心各电路也相应受不同程度影响。运用具有低导通内阻的N沟道增强型场效应管做模仿开关后,经过单片机I/O口来调理场效应管的栅-源极电压UGS值,进而操控漏-源极间的导通或关断,经过合理操控场效应管的关断,就能确保任一时间只要一组电路参与作业,然后从根本上防止了多个电池串联引起的共地搅扰问题。 图3所示为电池单体检测模块中电压收集部分的结构原理图,其间a1～a8为电池单体电压收集电路的输出端,ADC0～ADC7为单片机AT90CAN128上对应的A/D转化接口,PB0～PB7别离操控场效应管的导通与关断以确保任一时间只要一组电路参与作业,TXCAN、RXCAN和STB别离为CAN总线通讯的相关引脚。不难看出,模块就是将八组单体电压收集电路置于同一块电路板上规划而成的,再经过A/D转化和CAN串行总线通讯即可完结数据收集、处理和传输。由此依据串联电池组中的电池数量选用一个或多个电压检测模块就完结了对其间每块电池单体电压的丈量。 2.2 单线式温度收集与操控单元规划 电池单体检测模块中作业温度的收集经过单总线数字式温度传感器DS18B20加以完结。DS18B20是美国DALLAS半导体公司出产的高功用数字式温度传感器,能将温度感应电路、A/D转化电路、寄存器和接口电路集成在一个芯片中,然后完结直接数字化输出和测验,并且有精度高(经过简略的编程可完结9～12位的收集精度)、操控功用强、传输间隔远、抗搅扰能力强、微型化、微功耗和运用方便等特色[4]。温度收集电路如图4所示。 单片机的PA4口经过光耦、驱动器与DS18B20的I/O端(DQ)相连,经过PA4口串行发送相关的DS18B20操控命令,操控DS18B20完结温度的转化和输出;DS18B20串行输出的温度值再经驱动器、光耦由单片机的PA5口读入。 温度操控电路是单片机经过场效应管与电扇相连,当收集的温度高于设定的温度值上限时,单片机经过操控场效应管导通使电扇翻开;当收集的温度低于设定的温度值下限时,单片机经过操控场效应管关断使电扇封闭。它的操控电路比较简略,这里不再给出。 2.3 CAN串行通讯总线的硬件规划 图5为依据AT90CAN128单片机的CAN总线完结的硬件衔接图。 从图中能够看出,电路首要由三部分组成:单片机AT90CAN128、高速光隔6N137和高速CAN总线收发器。单片机的PD4口经过光隔衔接了CAN收发器,以操控收发器使能;单片机的TXCAN和RXCAN也别离经过光隔衔接CAN收发器的TXD和RXD引脚,以进行数据交换。整个CAN通讯接口电路就是把单片机的TIL电平经过光电隔离后,再经由CAN驱动器将其变为契合CAN接口规范的差分信号发送出去,并运用TJA1040内的接纳器将总线上的差分信号转化为TTL电平信号,再经光电隔离后接纳进来。 高速光隔6N137将微操控器与现场总线隔离,能够进步体系的抗搅扰能力。CAN总线收发器选用了TJA1040,它与82C250芯片引脚完全兼容,是CAN操控器与物理传输媒体之间的物理衔接子层接口。 3 体系的软件规划 体系的软件规划首要包含A/D转化、温度收集和CAN的发送程序,主程序流程如图6所示。从流程图中不难看出,主程序在体系初始化后就敞开定时器中止,如无中止产生,则在循环体里履行电压收集及其相应的数据发送程序。一旦中止产生,则履行温度收集及其相应的数据发送程序,并判别温度值是否抵达设定的温度值上限,若抵达则敞开电扇,不然封闭电扇。程序运用中止从时序上确保了各项任务的有序进行、互不影响,故较为实用。 3.1 CAN总线节点的软件规划 在电池单体检测模块中,CAN总线节点的软件规划首要包含CAN操控器的初始化和数据的发送程序。对内嵌于单片机AT90CAN128的CAN操控器,其初始化首要包含波特率参数设置、接纳代码寄存器和接纳屏蔽寄存器的设置以及使能允许寄存器的设置等,其首要程序清单如下: 这里特别要指出的是,在AT90CAN128单片机中检验屏蔽寄存器的规划逻辑与其他CAN操控器检验屏蔽寄存器规划逻辑刚好相反。在AT90CAN128单片机内嵌的CAN操控器中,对一切检验屏蔽寄存器为1的位,仅当接纳码寄存器和CAN信息帧对应位相对应的检验才能经过;而对一切检验屏蔽寄存器为0的位,接纳码寄存器对应位的检验滤波功用被屏蔽[5]。 3.2 单线式多点温度收集的软件规划 温度传感器DS18B20遵循1-WIRE网络通讯协议,该协议是分时界说的,有严格的时隙要求。单片机操控DS18B20完结温度转化有必要经过3个步骤:初始化、ROM操作指令和存储器操作指令。操控进程为:发动DS18B20,选用默许的12位转化精度开端温度值转化,读出转化值。由于本体系多个DS18B20在一条总线上,为了辨认不同的器材,本文选用先将DS18B20逐个与主机挂接,读出其序列号后,再将读出序列号的各个DS18B20挂在一条总线上与体系相衔接。这样单片机的一个I/O口就能够操控多个DS18B20,节省了单片机内部资源。 4 试验规划与验证 为了验证电池单体检测模块的作业功用,选用直流稳压电源替代锂离子电池,经过改动直流稳压源电压值模仿锂离子电池电压改动状况。图7为以电池输入电压3.6V为基准、先逐渐增大电池输入电压后逐渐减小电池输入电压,电池单体检测模块所得到的电压值与理论值的差错曲线图,其差错均坚持在0.02V规模内。因而,全体上能够满意规划和运用方面的要求。 经过试验验证,整个动力电池检测与显现体系体现出了杰出的安稳性和精确性。其间,电池单体检测模块中电压收集部分选用带有模仿开关的压控恒流源电路,该电路将电压信号转化成电流信号,大大进步了抗搅扰功用,使其能够满意电动车辆的运用要求。此外该检测模块具有结构简略、作业安稳、传输间隔远等长处。运用内嵌于单片机内的CAN操控器,接口电路简略、牢靠、并具有杰出的作业安稳性。 摘要：为了更好地监测动力电池组状况参数,易于电池办理,规划了动力电池状况检测与显现体系。体系由多个电池单体检测模块组成,其间心是电池单体电压收集电路;体系运用总线通讯技能完结数据的传输与显现。 关键词：动力电池组,电池单体检测,总线通讯 参考文献 [1] 朱正.动力电池组分布式办理体系规划及实车试验[D].北京:北京理工大学,2006． [2] 张彩萍,张承宁.电动车辆动力电池组电压收集电路规划[J].电气运用,2007,26(12) :91-93． [3] 童诗白,华成英.模仿电子技能根底(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2000． [4] 高云红.数字温度传感器在多点温度丈量体系中的运用[J].沈阳航空工业学院学报,2006,23(2) :61-63． 车用蓄电池 第7篇 可是,在实践运用推行中,阻止其推行的因素除了其阻抗较高、资料一致性和价格等因素外,其温度功用也是重要原因。本研讨从不同环境温度下电池的中值电压及放电曲线, 剖析并调查了温度对LiFePO４电池放电中值电压的影响。 1试验部分 1.1试验仪器与目标 磷酸铁锂单体电池(3.2V/10Ah);动力电池测验体系(CDS5V-100A-CD型),深圳瑞能有限公司;电池恒温试验箱(SGDW-100型),上海一实仪器设备厂。 1.2试验规范 试验参照选用的规范:《含碱性或其他非酸性电解质的电池和电池组-便携式锂电池和电池组》、《锂电池功用检测设备大全》。 1.3试验步骤 (1)别离设置凹凸温箱内部环境温度为-40℃、-20℃、-10℃、0℃、25℃、40℃、55℃和60℃,相对湿度为40%。 (2)制定试验计划:本试验以25℃ 为温度测验的基准点, 先进行低温功用测验,从25℃ 开端至-40℃,别离以0℃、 -10℃、-20℃、-40℃ 作为调查点,温度的改动速率为1℃/min,在每个温度测验点下,将测验用电池别离放置24h后再进行该温度点下的温度功用测验;然后进行电池的高温功用测验,为了消除低温测验所产生的影响,先将凹凸温试验箱的温度康复到25℃,并用此温度测得的数据作为高温测验的基准点,随后进行电池高温功用的测验,从25℃ 开端至60℃,别离调查不同锂离子电池1C放电容量。 (3)制定充放电办法:充电办法为在20℃±5℃的条件下, 将电池以0.2C(2A)恒流充电至3.65V,改为恒压充电直至电流降到200mA,停止充电。放电办法为在设置的不同环境温度中静置1h,再以1C恒流放电直到电压下降到截止电压2V停止,计算放出的容量。 (4)当凹凸温箱安稳到所设置的温度条件时,将静置1d后规范电压为3.2V的单体锂离子电池放入试验箱中保温1h,使其抵达热平衡。 (5)当电池放电至截止电压2.0V时,停止放电,剖析并处理相关数据。 2成果与讨论 图1为磷酸铁锂电池在不同温度下的放电曲线。从图1可看出,磷酸铁锂电池在低温阶段,跟着环境温度的下降,其放电容量逐渐削减,由于在低温条件下,电池电解液浓度变大,锂离子从负极资猜中脱嵌下来的速度变慢,别的由于电池的内阻变大,导致放电容量曲线的下降,提前抵达了锂离子动力电池的放电截止电压,所以放电容量下降,放电效率削减［２－３］。在0℃以上时,放电容量根本都能坚持正常容量的93%以上,而在0℃及以下时,锂离子动力电池的放电容量下降速度跟着温度的下降而加速。 放电中值电压是指在整个放电进程中,放电容量为电池额外容量的50%时的电压值。温度对磷酸铁锂电池放电中值电压的计算成果见表1。图2是对3个样品的不同调查点的1C放电中值电压的平均值作图。从表1和图2可得出,温度对磷酸铁锂动力电池的中值电压影响与温度对电池放电容量的影响相类似。在低温规模,电池的放电中值电压跟着温度的下降而逐渐下降的,且下降的速率呈逐渐递加的趋势［４］,温度在0℃以上中值电压根本保持在3200mV以上,至-20℃降至2965mV,而-40℃相对-20℃,中值电压只要2466mV左右,其间值电压下降了近499mV。而在在高温阶段,除了温度在60℃时中值电压稍微下降了一点,其他均比前一温度测验点有所添加,并且添加的幅度很细小,极差值仅有3246.7~ 3209.9=36.8mV。 在温度略高于常温(25℃)时,由于锂离子电池内部的资料活性增强,锂离子扩散速度变大,其放电容量添加。而在高温阶段,电池的容量改动不是很明显,容量改动最大值相关于基准也只是添加3% 左右。过了55℃ 后其容量曲线根本不变,60℃时容量与基准点相等,可是在温度较高的条件下,锂电池的电极资料物理特性将会产生不可逆的衰减,电极资料反响强度减弱,所以其放电容量下降,放电效率下降。从此点能够看出,应尽量防止电池在50℃以上环境中长期运用。锂离子电池的抱负作业温度应该在20~50℃之间,以确保放电效率在80%以上,满意整车的动力性要求。从一些参考文献和技能手册可知,为确保电池本身的运用寿数,作业温度应该操控在20~50℃之间［５］。 3结论 磷酸铁锂动力电池作为混合动力轿车和电动轿车的能源体系,深受广大轿车厂商的青睐。其间,环境温度对磷酸铁锂电池中值电压和容量的影响很大,低温时中值电压和容量敏捷衰减,高温时中值电压和容量敏捷增大,但其改动速率小于低温时改动率。现在,越来越多研讨院所不断研讨怎么进一步进步磷酸铁锂电池的功用。 摘要：磷酸铁锂动力电池作为混合动力轿车驱动体系的重要组成部分,对整车动力性、经济性和安全性有重大影响。从电池放电中值电压方面研讨了高温文低温两个阶段温度对磷酸铁锂动力电池功用的影响。经过试验剖析:低温对电池功用的影响较大,高温下电池功用改动不明显,温度50℃以上电池功用开端下降,为确保电池本身的运用寿数,作业温度应该操控在20~50℃之间。