基于LTC6802的电池组均衡电路设计

设计了一套基于LTC6802-2电池监测芯片的电池组均衡电路,其中主控制器选用飞思卡尔(Freescale)8位微控制器MC9S08DZ60,电路可以完成12路单体电池电压信息的采集,实现对电池组的均衡管理。详述了该均衡电路的硬件和软件设计方案,并在12路串联锂离子电池组上进行了实验,实验结果表明该均衡电路具有均衡效果好、可靠性高等优点。     

基于LC-L储能的串联电池组均衡方法研究

新能源汽车动力电池组在实际使用过程中不可避免的存在不一致性问题,这种不一致性会降低电池组的能量利用率及使用寿命,甚至危及电池系统的安全。为改善电池组的不一致性问题,创新的提出了一种基于LC-L储能的串联电池组主动均衡拓扑。利用电感电容谐振电路实现能量转移,利用缓冲电路减小均衡电流的突变,均衡能量可以在任意单体间转移。具有结构简单体积小,易于扩展的特点。通过搭建四节单体串联的电池组均衡实验平台验证了新型均衡拓扑的有效性,通过与传统均衡拓扑的对比,说明了新型均衡拓扑的优点。     

光伏发电锂电池储能均衡方法的研究

针对光伏发电锂电池储能系统存在的电池不一致性问题,给出了一种基于电感主动均衡控制模块的滞环均衡控制策略。该方法可以满足各单体电池间均衡的要求,同时可实现单体电池电压最高的电池的能量向电池组内其它电池输送,给出了具体的单体电池电压采集电路。实验结果表明,经均衡控制后,降低了电池容量的不一致性,达到了预期的均衡效果。     

混合动力汽车电池管理系统研究

针对混合动力汽车动力电池包中单体电池性能差异造成的不良影响,研制了氢镍动力电池管理系统。该系统采用多副边电路实现电池组均衡充电。结果表明,该方法能对电池性能的不一致性进行有效补偿,最大限度地发挥动力电池的效用,从而延长了电池组的使用寿命。     

动力电池组主动均衡方案研究

为了提高动力电池组的工作效率,延长使用寿命,针对各单体电池之间存在的不一致性问题,以飞度电容法与变压器法为基础,提出一种新型的主动均衡方案。该方案的控制策略以SOC为参量,相比传统基于电压的方法,更加合理地反映电池的能量状态;硬件电路将组合开关与变压器结合,既保证了均衡的效率,也更易于实现。通过实验证明,该方案可以按照预设的4%容差要求,完成单体电池之间的能量平衡。     

一种基于开关技术的锂电池组均衡方法及实现

目前,锂离子电池已开始应用于大功率场合。在实际应用中,常将电池级联扩展成高电压大容量的电池组使用。为了延长电池组的使用寿命及安全性,需要设计简单有效的均衡方法来减小单体电池间的不一致性,从而保障整机的性能和安全。综合分析各种常见的均衡方法优缺点,提出了一种利用二级开关和两个DC/DC变换器对单体电池进行独立控制的均衡方法。在电池信息采集部分采用专用的电池监控集成电路,系统使用的元器件少、体积小、结构简单易实现。最后以18节锂离子电池串联组成的电池组为设计模型实施验证,实验结果显示该方法具有出色的均衡效果。     

电池组用荷电状态均衡充电模糊控制策略

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。该系统给单体电池分别配备了反激变换器均衡充电子模块和电池管理子模块,通过嵌入自适应卡尔曼滤波算法到电池管理均衡控制单元,完成单体电池荷电状态的实时估计。利用模糊控制策略,调节各均衡充电子模块的输出电流;与平均法均衡控制策略相比,使用的模糊控制策略能明显缩短均衡时间,降低电池组之间的不一致性。为验证所研究的均衡充电控制策略,对48 V/140 Ah磷酸铁锂动力电池组展开了充电模式下的系统均衡实验,实验结果验证了控制策略的有效性。     

动力电池组电压采集及均衡控制策略研究

动力电池组是纯电动汽车的唯一动力来源,是整车的能源核心。对于正在运行的电动汽车,其电池管理系统需要实时监测电池组各单体电池电压,并以此实现电池单体之间的均衡控制。文章完成了基于LTC6802的十二节电池电压采集板的设计,并实现了电池组内均衡控制电路的设计。测试实验论证该实验板电压采集精度能够达到99.5%,均衡电路能够快速准确的实现单体电池之间的均衡。     

锂电池成组不一致性研究

锂离子电池的不一致性会影响电池组的使用寿命,降低了电池成组后的性能。锂电池成组不一致性是指单体电池的容量、电压、内阻、自放电速率等参数存在差异,是由电池组的组合结构、使用工况、使用环境、电池管理不同所致。对单体电池分选制度、电池组连接方式、BMS均衡控制、充放电策略和热管理提出了改进方法。     

基于Buck-Boost电路的能量转移型均衡方案

提出了一种基于Buck-Boost电路的新型均衡电路,实现了锂离子串联电池组充放电均衡。根据均衡能量流向,采取两种不同的均衡策略:电池组放电时,均衡能量由电池组向组内荷电状态(state of charge,SOC)较低的单体电池转移;电池组充电时,均衡能量由电池组中SOC较高的单体电池向电池组转移。以单体电池开路电压在线估计为基础,运用开路电压法估算SOC,选取SOC值在一定阈值范围之外的单体电池作为均衡对象,对6节串联的磷酸铁锂电池进行了充放电均衡实验。实验结果表明,该方案可以有效减小单体电池间的不一致性,提升电池组的整体性,同时提高了电池组充放电容量。     

锂电池动力电源单体电池电压检测系统设计

运用单片机(MCU)和电池管理专用芯片(IC)LTC6803构成了串联锂电池组单体电压检测系统。多个以LTC6803芯片为核心的电池管理单元通过电流型SPI总线实现级联,以单片机作为SPI总线主机,实现了大规模串联电池组单体电池的电压检测。研究了单体电池检测数据可靠性的提高方法以及数字定标方法,通过均值滤波和数字定标等方法提高了电压检测的分辨率并降低了测量误差。100个连续数据点检测实验结果表明,该系统的单体电池电压检测误差小于2 mV。     

车用锂电池新型双向主动均衡控制方案设计

电池组的均衡技术一直是解决电池组中单体的不一致性的重要手段,基于变压器的反激式双向主动均衡方案由于能量转换效率高而成为国内外研究的主流方向。应用TI公司的专有集成芯片,开发了一套适用于电动车锂电池的双向主动均衡的控制硬软系统原型,并通过多次反复的充放电实验证明,此套系统能有效地提升电池包的容量,延长电池包的使用寿命,并且安全可靠。     

矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全性能分析

从锂离子电池材料和生产工艺两个方面分析导致磷酸铁锂电池不安全行为的发生机制,并进一步分析了锂离子电池组安全性的关键问题以及降低安全风险的主要途径,同时通过某型号的纯电动防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车对锂离子电池组的SOC估算、主动均衡等技术指标进行了验证。结果表明:通过电池管理系统的优化完善,能够有效降低因单体电池不一致性导致的电池组安全风险,延长电池组的使用寿命。     

基于LTC6802的电池组监控平台的电路设计

应用美国Linear Technology公司推出的电池组监控芯片LTC6802,设计了一套可用于锂离子电池组的监控平台。该系统单板可实现对多达12节串联单体电池的监控,可采用分布式结构实现对更多单体的监控。本系统设计实现的功能包括单体电压采集、单体温度采集、电池组被动均衡以及分布式CAN通信等。LTC6802的主要特点在于其电压采集精度高,并具有较高的集成度,在电池应用设备中特别是在纯电动/混合动力汽车中具有良好的应用前景。     

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。     

矿用锂离子电池主动均衡控制系统的研究

针对矿山避难硐室安全供电系统中锂电池的SOC主动均衡系统对各单体电池电压、温度、电流等信息采集的实时性和精确性等要求,使用电池检测芯片LTC6804-1,并采用级联方式,结合飞思卡尔KEA128系列微处理器可对多节电池在较短时间内完成数据采集。目前电池组的均衡方法大多数是被动均衡,但被动均衡存在效率低、发热大,不能充分发挥动力电池的续航能力等不足。为克服这些不足,设计了一种基于LTC3300-1的变压器主动均衡系统,并以电池SOC为均衡依据,其均衡效率高,能量利用率大。实验验证效果明显。     

电动汽车锂离子电池组均衡管理系统设计

介绍了一种电动汽车锂离子电池组均衡管理系统及控制方法。均衡拓扑为双向DC/DC集中式有源无损均衡,利用超级电容器组构成外部能量过渡装置,通过控制双向DC/DC对电池组中的单体电池进行低充高放的均衡。系统以电压、电量均衡为目标,利用电池的充、放电曲线估算使不均衡单体回到组内平均水平所需的时间,通过逐次逼近的方法进行均衡。实验结果说明了系统的有效性和可靠性。该均衡管理系统的均衡效果良好,有利于延长电池组的使用寿命。     

电动汽车电池组均衡技术研究进展

电池均衡技术是改善纯电动汽车动力电池组的不一致性,提升电池组的整体性能和汽车续航能力的有效方式,已成为领域内的研究热点。介绍了电池均衡技术的分类,并对基于Buck-Boost电路的均衡技术和基于LTC3300的主动均衡技术进行了剖析,详细描述其均衡原理,并进行实验验证。还简要分析了该技术在国内外的商业应用,最后对电池均衡技术未来的发展趋势进行了分析。     

PHEV电池组的实时均衡控制与设计

针对并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV)动力电池组单体电池存在不一致性的问题,通过对其现有的动力电池组充放电方法进行分析,以提高电池组均衡充放电效率,减少整体能耗为依据,提出了一种并联式混合动力汽车动力电池组实时均衡控制策略。利用常用的动力电池组进行了实时仿真,结果表明,与传统PHEV动力电池组实时充放电以及整体耗能方面相比,所提出的均衡控制策略有效地降低了能耗,延长了动力电池组的使用寿命,提高了PHEV动力电池组均衡充放电的效率。     

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。