间歇-正负脉冲蓄电池快速充电方法的研究

目前影响锂离子电池充电速度的关键问题之一是如何消除或减小充电过程中的极化现象。传统的快速充电法中使用比较广泛的是多阶恒流脉冲充电法,主要采用正脉冲、停充等方式来减小或消除极化效应,在一定程度上提高了充电速度,但效果不够理想。提出的间歇-正负脉冲充电法,首先依据析气点电压和极化电压监测蓄电池极化状况,然后采用两种模糊控制器,分别确定间歇-正负脉冲充电法中的正负脉冲宽度,采用交替充电和放电减少或消除充电过程中的极化现象。实验证明,间歇-正负脉冲充电方法比传统的采用停充方式的多阶恒流脉冲充电法充电速度提高了33.3%,充电效率提高了5.1%,温升降低了57%。     

锂离子电池极化电压的优化分析

为了提高电池的充电速度和降低极化对电池性能的影响，本研究提出一种基于模糊控制技术的恒定电池极化电压的充电方法，分析了充电方式对充电电流、充电深度、极化状态和循环性能等方面的影响，并研究了恒定电池极化电压充电方法，同时与传统恒流－恒压充电方法进行比较，分析结果显示本研究的充电方法可以有效提高电池的充电速度、降低电池升温程度，并同时有利于电池的循环寿命提高。     

基于多级脉冲充电的最优充电模式

针对锂离子电池在充放电过程中的不同阶段以不同极化反应为主的特点,提出一种基于锂离子电池简单改进的等效电路模型的多级脉冲充电方式。同时,通过分析消除电池极化反应的机制,结合电池快速充电的基本原理,提出计算锂离子电池多级脉冲充电方式的最优充电模式的方法,为多级脉冲充电方式的科学合理性提供了理论依据和实验基础。与传统的多级恒流充电方式相比,锂离子电池的充电时间缩短13.3%,并有效提高了充电容量,减小充电能量。实验结果验证了所提出方法的有效性。     

基于ANFIS的镍氢电池快速充电过程优化

针对传统恒流快速充电过程中容易对镍氢电池造成损坏和过充等问题,将模糊控制引入到镍氢电池充电过程,选取电池充电电压u和理想电压u的差ΔV和电压的变化率Δu/Δt作为输入变量建立二维模糊控制器模型。利用Matlab所提供的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)优化模糊推理系统,仿真结果获得了理想的快速充电电流,实验表明该变电流充电方法能有效地避免电池过充,提高了电池充电效率。     

一种新型的锂离子电池开关充电电路

设计了一种新型的基于恒流/恒压充电模式的锂离子电池开关充电电路。在电池电压达到浮充电压时,实现了恒流充电向恒压充电的平滑切换。通过对恒流充电环路和恒压充电环路的设计,尤其是对充电电流采样信号放大电路和电池电压采样信号放大电路的详细设计,实现了电路的稳定工作。采用0.5 μm标准CMOS工艺对电路进行仿真,结果表明,电路工作在5 V的电源电压下,涓流充电电流为119.6 mA,恒流充电电流为1.209 A,恒压充电阶段的电池电压为4.195 V,并且实现了恒流充电向恒压充电的平滑切换。     

一种基于复合运放的线性锂离子电池充电器

基于复合运放,设计了一款新颖的线性锂离子电池充电器.该充电器根据锂离子电池充电的特性,采用三阶段充电法,即涓流充电(预处理),恒流充电(快充),恒压充电(充满).仿真结果显示,在4.5 V电源电压下,充电器实现了涓流充电电流80 mA,恒流充电电流800 mA,及恒定电压4.2 V的充电过程.另外,设计中利用充电功率管的栅极寄生电容作为充电环路的补偿电容,节省了芯片成本和面积.     

一种锂离子电池线性充电控制系统设计

在分析单节锂离子电池恒流(含涓流)与恒压独立充电方式的基本原理和典型结构基础上,根据锂离子(Li-ion)电池充电的基本功能要求,通过对恒流、恒压基本结构输出级耦合的控制方式,结合对电池电压与电流的精确检测与监控,设计了一种结构简单、控制稳定有效的锂电池线性充电控制系统.基于CSMC 0.6 μm CMOS工艺的仿真结果表明,系统在各种状态下均能可靠实现涓流、恒流、恒压的阶段式充电切换控制,并且恒流、恒压充电的精度可分别达到5%和1%以内.     

基于田口法的锂电池快速充电方法分析

基于锂电池的工作原理及充放电的特点,为平衡锂电池的充电效率,消除其极化关系。通过正交实验优化以及建立模糊控制器得出五阶电流的优化值、去极化脉冲的幅值以及正负脉冲的间隔时长,最终消除极化负脉冲产生的宽度以及时机,从而实现锂电池的快速充电,并通过实验对该方法进行验证。研究结果表明：所研究的基于田口法的锂电池快速充电的方法有效,相比传统方法速度提升8.89%,效率提升0.6%,发热量降低17.6%。     

基于P89LPC936单片机的锂离子电池组智能充电机设计

为实现对不同标称电压的锂离子电池组的智能充电和容量检测,设计了一种基于P89LPC936单片机的智能充电机,充电控制电路采用IR2181S高低端边缘驱动器实现自动选择充电,能对电池进行快速充电和常规充电,利用电子负载对电池进行恒流放电,并检测电池电压,根据电流积分法计算容量,以此判断电池的老化程度。实验结果表明,该充电机能对标称电压为25.2 V和14.4 V的锂离子电池组实现1 h快速充电和容量检测,测试精度达到了99.8%。     

基于可中断恒流-恒压方法的锂电池充电控制器

为提高锂电池充电的效率,延长电池寿命,提出一种新的基于可中断恒流-恒压控制方法的锂电池充电管理芯片的设计,并针对充电的安全性问题,加入了电池工作温度异常中断机制,可在电池温度过高或者过低时有效保护电池,还可使用户根据典型(而不是最差条件下的)环境温度来设置充电电流,提高了充电效率。提出的新型恒流-恒压控制电路具有结构简单、控制精度高的优点。芯片采用1.5μm BCD的工艺进行了设计和流片。测试结果成功验证了所提出的控制策略及芯片的功能。