防爆锂离子电池电源电路设计

针对煤矿对防爆锂离子电池的需求,设计了一种防爆锂离子电池电源电路,详细介绍了该电路的组成和功能。该电路采用隔爆分腔设计,当锂离子电池组或电池管理系统发生故障时,充电控制系统和放电控制系统可以快速可靠地断开与锂离子电池组的连接,确保了其他设备的安全;具有充放电保护、电压均衡保护、超温保护、实时显示等功能。     

矿用锂离子电池组均衡管理系统研究

针对矿用大容量锂离子电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异,长时间充、放电过程中容量差异不断增大,最终导致锂离子电池组性能急剧下降缩短循环寿命缩短的问题,对多种电池组均衡充电技术进行研究并结合煤矿用防爆电气设备的结构特点,设计出一种适用于煤矿用锂离子电池电源的主动均衡型控制系统,该系统根据电池组中各单体电池的不同状态,在完成主充电状态后,通过均衡控制电路对电压较低的单体电池进行均衡充电,实现整组电池的均衡。通过实验和工业应用结果表明,该均衡控制系统可实现均衡充电误差小于30mV,锂离子电池组使用寿命大幅延长。     

新IC特报

MAX1645是MAXIM公司的新产品,是一种高效智能化电池充电器IC,它适用于充镍镉、镍氢及锂离子电池。该器件有独立的电压、电流调节电路,在充电过程中可自动完成恒流模式充电及恒压模式充电的切换。该器件能将电源电流限制在预设定的大小,能为1～4节串联的锂离子电池充电,内部稳压电源可保证充电电压精度在±0.8％之内。     

基于马尔可夫的锂电池组充电均衡控制研究

针对动力锂离子电池组充电后期过程中因单体电池性能差异而造成的可用容量不均衡、使用寿命缩短等问题,改进了一种结构较为简单、能量转移灵活的无损能量转移型均衡电路;提出了基于马尔可夫决策算法的动力锂电池组充电均衡控制方案,对单体电池间能量转移方向进行预测,决策出最优转移路径;通过实验结果分析,均衡效率、均衡效果均明显提高,实现了动力锂离子电池组充电后期过程中的充电均衡,证明了该均衡电路及均衡控制方案的可行性。     

模糊PID自调整控制的锂电池均衡研究

为了实现对串联锂离子电池组进行均衡,研究了常用的均衡电路和电池均衡策略。基于模糊控制理论和传统PID控制理论,设计了一种模糊PID自适应控制的电池均衡器,用于锂电池组的电压均衡。通过MATLAB/Simulink仿真出模糊PID自适应策略和平均值法均衡策略下的电压曲线进行对比分析,结果表明,设计的模糊PID控制器均衡模块能有效降低锂电池组电压均衡的时间,均衡后的电压曲线拟合分布相对集中。     

锂离子电池组充电均衡控制系统分析

锂离子电池组在新能源汽车中应用越来越广泛。为了提高新能源汽车的续航能力以及解决锂离子电池组在充电过程中存在不均衡的现象,根据锂离子电池不同工况下的电压与SOC关系,提出电池组的均衡控制策略,并对锂电池组均衡控制系统的软硬件电路进行了设计,进而搭建了锂离子电池组均衡控制电路实验模型,并进行了实验验证。实验结果显示,提出的锂电子电池均衡控制策略对单个电池的不一致性有明显的改善作用,并且理论估算值与真实性一致性较高。     

基于模糊控制的动力电池组均衡充电控制策略研究

针对单体电池性能的不一致性导致串联动力电池组性能急剧下降以及使用寿命缩短问题,设计了一种基于储能电感的非耗散型均衡电路;在对动力电池组均衡电路充电过程进行分析的基础上,根据电池组中单体电池的SOC值,采用模糊控制算法对均衡电路切换的占空比进行控制,调节其充电电流,从而实现电池组充电的均衡控制;在恒流工况下,对四节电池串联电池组进行了均衡充电的仿真实验;实验结果表明,设计的均衡电路和模糊均衡控制算法能够实现能量的无损转移,达到均衡充电的要求。     

基于TMS320LF2407A的动力锂电池组充电系统设计

针对动力锂离子电池组特性,设计了以TMS320LF2407A为控制核心的充电系统,详细介绍了充电系统的构成。利用设计的均衡充电电路及控制方法,有效弥补各单体电池在充电过程中的不一致性,延长电池组的使用寿命。实验证实,该充电系统能安全高效地实现电池组的均衡充电。     

面向分布式光伏发电的锂电池组均衡及控制策略研究

对于分布式光伏发电储能系统,其电池均衡系统需满足可靠性高,拓扑结构简单、均衡效率高等优点。针对现有串联锂电池均衡过程中能量转换率低、均衡速度慢的问题,基于多相交错式均衡电路,提出一种串联锂电池组电量均衡及控制策略。该策略采用博弈论的思想,建立以独立均衡器为参与方、开关导通时间为策略、电池SOC变化为收益的纳什均衡模型,并利用改进的粒子群算法求解纳什均衡,获得均衡电路最优控制方案。最后,在PSIM平台搭建6节电池串联均衡仿真模型,对其在闲置状态、放电状态下进行测试。结果表明,该设计避免了电池在均衡过程中被反复充电,且大大缩短了电池SOC均衡时间,验证了所提策略的有效性,提高了均衡系统的性能。     

电池组双向无损均衡充放电模块的设计

由于串联电池组充电时的不均衡,导致电池循环寿命缩短,均衡充电成为了串联电池组充电技术中重要的考虑因素。为改善串联电池组充电时的不平衡,应保证电池组中所有电池的电压都处在同一水平状态。本文设计一种用单片机控制的双向无损均衡充、放电模块,并通过实验验证了该模块的效果。     

矿用单轨吊磷酸铁锂电池组复合式分层均衡电路

在矿用单轨吊磷酸铁锂电池组连续的充放电循环中,各单体电池不一致性会导致电池组整体性能衰减、使用寿命缩短,传统电池组均衡方式均衡时间长、控制策略复杂。针对上述问题,在Buck-Boost均衡电路和飞渡电容均衡电路的基础上,提出了一种复合式分层均衡电路。底层和中间层Buck-Boost均衡电路按照二叉树结构构建,顶层飞渡电容均衡电路实现3个相邻电池组之间任意2个电池组的能量传递,使电池不仅能够在层内进行能量传递以实现相邻电池间均衡,还可在层间进行能量传递以实现非相邻电池间均衡。仿真结果表明,复合式分层均衡电路大大缩短了均衡时间,显著提高了电池电压一致性。     

串联锂电池组无损均衡管理方案设计与实现

针对串联锂电池组充放电过程中的多电池均衡问题,设计一种实现锂电池组能量无损均衡智能快速充放电的新方案。论述充放电管理方法的总体思路,介绍无损均衡电路及电压、电流、温度的采样,给出充放电控制电路及MOSFET驱动电路等模块的设计。实验结果表明,该方案能够更快速有效地实现串联锂电池组的充放电能量无损均衡。     

基于SOC的锂离子电池组均衡控制

不一致性问题极大地降低了锂离子电池组的整体性能,均衡控制是目前能有效改善电池组间不一致性的唯一办法。在分析了目前主流均衡设计方案的基础上,针对Buck-Boost均衡电路,提出了以锂电池荷电状态（SOC）为均衡对象的均衡控制策略。同时,设计了一种新式的基于双模型自适应扩展卡尔曼滤器的SOC估算方法。实验结果表明,该均衡控制策略改善了电池组间的不一致性,提高了容量利用率。     

基于在线开路电压估算的电池均衡指标研究

开路电压作为均衡指标可以准确反映电池组中单体的不一致性状态,如何在线实时获得开路电压是电池均衡研究的难点之一。使用BP神经网络结合当前工作状态下的电流、电压与荷电状态在线估算开路电压,并以此作为均衡指标在自主研制的BMS算法验证平台采用耗散型均衡方式实现电池放电阶段均衡。实验结果表明：在相同均衡策略下,在线估算的开路电压均衡指标与工作电压均衡指标相比,工作截止时的开路电压偏差近似为初始开路电压偏差的一半,因此能够准确地表征锂电池的不一致性。为电池组均衡指标的选择提供指导,促进电池组均衡技术的发展。     

锂电池组能量均衡的模糊-PI控制研究

在串联锂电池组能量均衡控制算法的基础上,提出一种新的能实现锂电池组能量均衡的控制方案。介绍模糊-PI复合控制器,包括控制器输入输出、规则库和PI参数的设计,结合模糊控制不依赖数学模型及其快速响应性、PI控制无静差的优点,改进电池模糊控制均衡的效率和精度。实验结果表明,该方案能改善模糊控制在电池充放电能量均衡过程中控制精度较差的问题,实现较为高效的均衡。     

一种新型锂电池充电技术

针对锂电池充电速度慢,效率低,单体电池成组充电时参数差异大等问题,从充电方法、停充检测和均衡控制三方面,提出了一种新型锂电池充电技术.改进了分阶段充电方法,使充电电流符合最佳充电曲线,有效提升了充电速度,减少了电池的析气量;提出了一种依据电压变化率的停充检测方法,避免过充的同时提升了电池剩余容量(SOC);针对单体电池成组充电,提出了一种电容均衡法,利用功率开关和电容器的储能特性实现能量转移,保证了充电过程中单体电池参数的一致性.实验结果表明:充电技术提高了锂电池充电速度和效率,并保证成组充电时单体电池参数的一致性.     

基于Thevinin的锂离子动力电池建模实验研究

为了准确估算锂电池的荷电状态(SOC),对其等效电路模型进行了研究。通过充放电实验研究锂电池的电特性,利用充放电电压、电流数据辨识其欧姆内阻、极化内阻和极化电容参数,建立了较为精确的锂电池Thevenin模型。建立实验用磷酸铁锂电池的离散状态空间模型,在Matlab/Simulink环境下建立了该电池的仿真模型,并设计了放电实验。实验证明,建立的锂电池模型仿真数据与实测数据误差小于0.1 V,且随着充放电的进行误差逐渐减小,较好的跟随电池电压的变化,模型精度较高。     

基于BQ500212A的锂电池无线充电系统

设计了一套针对锂电池的谐振式电磁感应无线充电系统,该系统采用近场电磁感应方式,运用 LC串联谐振电路、电压电流检测电路、RC延时电路,实现了对锂电池无线充电的要求;并建立了系统的模型,分析了系统重要器件的的选取原则和方法。经测试,该系统不仅改善了无线充电能量传递效率,还提高了电路对各种状态响应的安全性。