基于FBG的鉛酸電池內(nèi)鉛離子濃度測量方法的研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，石油和其它資源的使用量急劇增大，導致我國多個城市大范圍的形成霧霾天氣，部分城市的大氣細顆粒物（PM2.5）平均超標2.34倍，迫使人們越來越重視環(huán)境保護和資源節(jié)約。蓄電池作為清潔綠色的電力能源，已經(jīng)在各個國家的交通運輸和其他電子設備中充當了一個非常重要的角色。雖然很多廠商都在商標上說明電池可以使用十年，但由于蓄電池的充放電過程是一個相對復雜的電化學反應，在實際的使用過程中，這些蓄電池的實際壽命還不到其說明時長的一半。

2、隨著電動汽車的大量增多，對電動汽車蓄電池內(nèi)的鉛離子濃度進行實時檢測和研究，是一個提高蓄電池使用壽命的有效方法，它不僅能夠檢測蓄電池的過充電和過放電，而且對于電動汽車在行駛過程中扮演了一個油表的重要角色。
　　本次課題把最近幾年國內(nèi)外研究蓄電池電解液比重的方法分別做了比較和分析，最后發(fā)現(xiàn)可以通過用腐蝕的布拉格光纖光柵（FBG）測量鉛酸蓄電池內(nèi)鉛離子的濃度變化來判斷蓄電池的剩余容量。故以布拉格光纖光柵作為實驗工具制作了單端腐蝕的光纖傳

3、感器，以鉛酸蓄電池作為實驗對象，進行了大量實驗，最后證明這個方法是有效可行的。根據(jù)實驗的具體需要，做了具體以下幾點研究：首先，分析研究了鉛酸蓄電池的基本工作原理、充放電特性、蓄電池的容量以及一些影響因素；其次，對光纖布拉格光柵的折射傳感原理進行了比較透徹的研究；了解光纖布拉格光柵的腐蝕原理和操作過程，為腐蝕實驗做好了充分的準備；通過腐蝕實驗得到測量中需要的傳感器單元，并消除溫度對被測信號的影響；最后，對鉛酸蓄電池進行了大量的充放電實驗，