具备主动维护功能的分布式电池管理系统的研究

蓄电池组是变电站直流操作电源系统的重要组成设备,其在交流停电时为负载提供不间断电源。为实现对蓄电池的主动维护,设计出基于RS485总线的分布式电池管理装置,其由若干测试单元和一台监测单元组成。测试单元内置自带模数转换的单片机,对单体电池的端电压实现实时检测,并在电池充电时实施PWM分流法,监测单元分析各节电池状况,通过测试模块单元内部的PWM分流电路,实现单节电池的均衡充电,克服电池间的不一致性。     

电池组均衡充电电路研究

分析了现有电池组均衡充电方案的不足之处,提出了一种简单、高效、高可靠性的均衡充电方案.该方案中的分流模块能自动实现单体电池间的能量转移,从而能逐步减小电池组的不一致性,它能保证电池组中所有电池单体在充电中后期都处在同一充电深度,防止了电池单体的过充,从而提高了电池组寿命.仿真验证了该方案的正确性.     

一种改进的VRLA电池组无损均衡充电电路

分析了现有VRLA电池组均衡充电方案的不足之处，提出了一种简单、高效、高可靠性的均衡充电方案。该方案中的分流模块能自动实现单体电池间的能量转移，从而能逐步减小电池组的不一致性，它能保证电池组中所有电池单体在充电中后期都处在同一充电深度，防止了电池单体的过充，从而提高了电池组寿命。仿真及实验验证了该方案的正确性。     

一种磷酸铁锂动力电池组主动均衡充电系统

研究了一种电动汽车用磷酸铁锂动力电池组分布式主动均衡充电系统。该系统由单体电池管理模块和整车控制器组成。各模块之间通过CAN总线通信,单体电池管理模块与整车控制器之间通过CAN-USB总线适配器进行通信。电池组中各单体电池分别配备了单体电池管理模块,单体电池管理模块由单体电池检测单元和单体电池均衡充电单元构成,单体电池均衡充电单元采用反激变换器实现由电池组向单体电池荷电状态低的电池进行补充电,从而实现各单体电池荷电状态的基本一致,延长电动汽车续驶里程。最后对系统进行了48V/140Ah磷酸铁锂电池组在静置模式下的均衡实验。     

基于AVR单片机的智能充电器软件系统设计

在ATMEGA32为主控制器的智能充电器硬件平台上设计了智能充电器的软件系统。智能充电器的软件模块包括充电参数设置模块、电池参数实时显示模块和均衡充电模块,其具有均衡充电和参数显示等功能。实验结果表明,系统能够均衡电池组单体电池电压差,充电后电压差小于0.01 V,其他各种模块能够很好地完成相应任务。     

基于物联网的电动自行车充电过程监测系统

为了进一步加强对高校电动自行车充电过程的监测,方便电动自行车用户和电池研究者获取充电数据,设计了基于物联网的电动自行车充电过程监测系统。系统主要依靠ZigBee模块局域组网,STM32通过网络向各IM1281B模块下达控制指令,实现对多台电动自行车充电数据的采集与汇总,通过WiFi模块将汇总数据上传到云服务器,微信小程序获取云服务器实时信息实现用户交互,数据公开网站存储长期充电数据为电池研究者提供大量数据。实验结果表明：ZigBee模块组网范围为150 m,满足高校内电动自行车充电点的组网距离要求,采集到的充电数据通过标准的电工数字钳形表VC866A校准,相对误差小于3%。系统成功实现对多台电动自行车充电数据的采集、传输、存储以及显示。     

动力电池串并联结构重组的均衡充电方法

动力电池一般是将单体电池相互串联进行充电,由于工艺误差,导致各单体充电不均衡,从而影响电池的性能和使用寿命。为此,提出了一种串并联结构重组的均衡充电方法。充电开始时,采集各单体的端电压,将端电压最大和最小的单体进行并联,再将剩余单体中端电压最大和最小的电池进行并联,依此类推,将所有的并联组合进行串联;在充电过程中,实时采集各单体端电压并控制重组模块和外围开关管,动态地将电池组按上述方式进行串并联,从而实现电池的低损耗快速均衡充电。仿真实验结果表明所提方法能够使电池实现均衡充电,并且能将电池电压极差减小到1 mV以下。     

基于CAN总线的锂离子电池组充电管理系统

锂电池串联用作设备电源时,各节电池单体的个体差异比较大,会导致电池放电特性不一致。通过对锂离子电池组充电特性研究,运用PID控制算法控制电池单体恒流恒压充电,各个模块通过CAN总线上传电压电流电量信息,实现电池单体监控,实现恒流、恒压充电、过流、过压及短路保护,该设计使得每个模块独立运行,完成充电后电池均衡性强,并明显提高了控制精度。     

动力电池均衡充电控制策略研究

针对动力电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异会在充放电过程中不断增大,最终导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短的问题,分析动力电池组均衡充电控制系统的电路模型,研究电池组快速充电的方法,提出一种能够消除单体电池性能差异对动力电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略.该控制策略根据电池组中单体电池的不同状态,通过均衡电路微调单体电池的充电电流,从而实现电池组的快速均衡充电.在72V/120AH铅酸蓄电池组上进行对比充电测试,实验结果证明了该控制策略的有效性.     

基于虚拟电池技术的电动汽车充电设备测试系统

结合可控直流负载和动力电池组的优点,基于虚拟电池技术开发了一套电动汽车充电设备测试系统。该系统由可控交流电源、充电负载模块、测量装置、保护控制装置和中央控制系统组成,能够完成针对电动汽车充电设备(主要是车载充电机、非车载充电机及其充电模块)的功能性测试、电气性能测试、接口与通信测试、电能质量特性测试和附加功能性测试。对多台非车载及车载充电机的测试结果表明,所开发的测试系统实现了全面自动化测试,测试效率高。     

二次放电在线检测蓄电池内阻

蓄电池组是变电站直流操作电源系统的重要组成设备,在交流停电时为负载提供不间断电源.重要的变电站要求配置蓄电池监测装置实时监测蓄电池的状态.介绍了一种基于RS-485总线结构的分布式蓄电池监测装置,该装置由若干测试单元和一台监测单元组成.每节蓄电池配备一台测试单元,测试单元内置自带A/D转换器的单片机,实时检测匹配的蓄电池端电压.监测单元带站号召唤测试单元获取数据,并下发内阻检测命令,测试单元采用二次瞬间大电流放电的方法实现在线检测对应的蓄电池内阻.     

变电站高频开关整流模块热备份的实现与应用

由于高频开关整流模块体积小重量轻、效率高噪声低等优点,广泛应用于变电站直流系统充电装置。充电装置通过多个整流模块并联,为蓄电池充电以及直流负载供电。正常运行时,由于充电装置负载率低,无法使各整流模块运行在较高的效率区间。本文分析数字高频开关电源整流模块的原理和结构,针对PLC控制的直流系统,提出了一种整流模块热备份方式。该方式下PLC控制系统实时监测各整流模块状态,根据负荷情况起停模块数。在保证直流系统供电安全可靠前提下可以提高充电装置效率,延长模块使用寿命。现场实际应用表明,该整流模块热备份方式实现了预期目标。     

一种新型的可充电式高压感应取电装置

高压输电线路上需安装用于监测的辅助装置来提高输变电的状态监测能力,其电源提供不易。针对目前太阳能电池与感应取电电源的不足,设计了一种新型的可充电式高压感应取电装置,装置由取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路组成。给出了装置的工作原理与各模块的电路图,并对装置在实验室进行实验验证,得到了装置性能测试数据,实验表明该装置正确有效,可提供安全稳定不间断的电能。     

锂离子电池动力电源模块的功率母线控制开关

采用两个IGBT模块作为主功率开关,实现了锂离子蓄电池电源模块与母线之间功率传输的双向可控。分析了锂离子蓄电池动力电源系统功率电路的主要特征,给出了功率母线控制开关的基本结构。分析了主功率开关器件的并联分流特征,给出了确保主功率器件并联均流的基本方法。对主功率电路的主要寄生参数进行分析,给出了寄生参数的吸收方法。实验结果表明,该功率母线控制开关可在20μs内实现开关过程,在吸收电路的配合下无明显的开关瞬态。该开关无机械触点、体积小、动作快,适用于锂离子蓄电池动力电源模块。     

高电压锂离子电池组检测方案设计

为使电池组对外能够提供足够的能量和高电压,通常都是由多节单体电池串、并联而成.提出了一种由TM320LF2407A的DSP芯片对每个电池模块进行检测的方案.每个模块单体电池电压的采集由OZ890完成,给出了CAN接口电路,电流采集和内阻测量的原理图,该方案提高了锂离子电池组的安全性和可靠性.     

新型蓄电池智能检测装置

蓄电池组是变电站的重要设备,重要的变电站要求配置蓄电池检测装置,实时监测蓄电池的状态。传统的蓄电池测试仪采用继电器巡检方式,存在现场连接线太多、连接采样线有一定危险性、可靠性低、使用寿命短等缺点。新型蓄电池智能检测装置由若干测试单元和上位机组成,与传统的蓄电池巡检装置相比,具有体积小、接线简单、安全、可靠性高、使用寿命长、数据刷新率大幅度提高等优点,具有广阔的应用前景。     

MH-Ni 电池内压测量及研究的新方法

报道了新近研制的一种ＭＨ－Ｎｉ电池内压测量方法及仪器。它由精密的测微传感器、电池装夹定位装置、模数转换器、微型计算机和专门开发的电池内压测量软件构成。可以实现电池内压的非破坏、非接触的在线测量，并具有精确、稳定、实用的特点。     

EPS蓄电池组巡检模块设计

蓄电池是EPS的重要的储能部件,蓄电池在充电时可能会产生过压现象,在放电时可能会产生欠压现象,长时间的过压或欠压都会直接影响EPS正常工作。为了实时检测蓄电池运行状态,便于维护、检修或更换蓄电池,本设计以MSP430F149单片机为核心,设计EPS蓄电池组巡检模块,并利用DSP作为主机、利用LCD1602进行显示。     

新型锂电池组智能管理模块的介绍

智能动力锂离子电池组能源管理模块安装在动力锂离子电池组内部,以微处理器作为各种功能控制的核心,除了对锂离子电池组提供过充、过放、过流保护外,还可有效地对锂离子电池组内各单节锂电池的充、放电提供平衡保护、温度保护、短路保护,并提供了通信接口。