蓄电池均衡模块的设计

针对蓄电池组充放电过程中各单体间存在的电压差问题,设计了一种蓄电池均衡管理模块。均衡管理模块采用BQ76PL536芯片进行蓄电池电压采样,同时,采用开关矩阵形式进行单节电池充放电电路的切换。本文对均衡模块的拓扑结构、工作原理以及功率、控制电路进行了分析和设计,采用STM8S208RBT6单片机为控制核心,实现蓄电池单节电池电压均衡功能;模块还具备与上位机通讯的功能,可以根据上位机的命令执行操作,更加灵活方便。实验结果表明,该模块可以有效降低单体电池间的不一致性,具有良好的均衡精度,提高了蓄电池组工作的效率,并延长了其使用寿命。     

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。     

光伏离网系统蓄电池组单体电压检测的研究

在光伏离网发电系统中蓄电池组起着至关重要的作用,由于其成本昂贵,且维护不便,因此需要对蓄电池组进行实时监控。目前对串联蓄电池组单体电池电压的测量方法主要有共模测量法和差模测量法。本文在总结现有测量方法的基础上,设计了一种新型差模测量方法。通过开关阵电路依次选通串联蓄电池组的单体电池,并通过采样隔离电路和调理电路,将采样信号送入到数字信号处理器的AD模块,实现对串联蓄电池组单体电池电压的测量。本文还给出了开关阵电路详细的优化方案,大大提高了处理器I/O口的利用率。最后通过实验验证了该方法的可行性。从实验结果可看出,该方法具有采集速度快、测量精度高等优点。     

大型载人潜航器用锂电池组的设计与研究

将锂电池应用于深海大型载人潜航器为前沿科技。以我国新型大深度载人潜航器为应用对象,简述了使用三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.2)O_2)研制单体电池的技术方案。探索了单体电池、电池模块与电池组的结构设计及成组运行技术。对单体电池进行了针刺、挤压与过充电测试。对电池模块进行了振动、摇摆和颠震测试。结果表明:单体电池和电池模块具有较好的安全性能。电池模块以0.2 C放电,体积比能量达206 Wh/L,质量比能量达132 Wh/kg。电池组的异形结构使电池舱的占空比提高约25%。电池组经过100次充放电循环(100%DOD)后,容量保持率为93.4%。     

电动汽车动力电池管理系统

电池管理系统最基本的作用是监控电池的工作状态,包括电池的电压、电流和温度,预测蓄电池荷电状态,管理电池的工作情况,避免出现过放电、过热,对出现的问题应能及时报警,以便最大限度地利用电池的存储能力和循环寿命.本系统采用ATmega16、ATmega8、LPC2368单片机控制三个模块,传感器采用单总线数字化的传感器DSl8820,完成电池的电压、电流、电量及温度的检测.系统可以测量蓄电池的单体电压、电池温度、蓄电池放电电流、电池电量等,而且测量数据和报警参数可在LCD上显示.在电池电量测量方面系统还通过软件对传感器的非线性、温度等影响进行修正和补偿,与传统的检测装置相比具有稳定性好、准确性高等优点.同时还有声光报警功能,具有较高的实用价值.     

一种基于LC振荡电路的串联蓄电池均衡器

提出了一种基于电感和电容振荡电路的串联蓄电池均衡方案,利用电感和电容储能,能量直接由高电压单体电池向低电压单体电池转移。对串联锂离子电池组进行的仿真实验说明了本均衡方案的有效性。     

轨道交通用钛酸锂电池不一致性研究

以搁置一年的钛酸锂电池单体及模块为研究对象,分别对不同荷电状态下搁置的单体和模块进行初始电压、剩余电量、充放电容量等参数的测试,得出单体电池电压及内阻分布;并采用容量增量分析法分析钛酸锂电池在浮充搁置状态下性能的变化,进而研究不一致性对长期处于浮充状态的辅助电源寿命及性能产生的影响。通过整箱电池的电压分布,结合OCV-SOC特性曲线,选出浮充的最佳电压点,为轨道交通中使用的钛酸锂电池充放电控制策略的制定提供可靠依据。     

一种基于Cuk斩波电路的双向双层桥臂的蓄电池组均衡器的研究

为了快速有效地实现串联锂离子单体电池间的能量均衡,提出了一种基于Cuk斩波电路的双向双层桥臂的蓄电池组均衡器。此均衡器根据电池组的充放电状态采取两种不同的均衡策略:当电池组处于充电状态时,电池组中具有最高荷电状态的单体电池通过Cuk斩波电路被快速均衡放电;当电池组处于放电或静置状态时,电池组中具有最低荷电状态的单体电池通过Cuk斩波电路被快速均衡充电。均衡器拓扑电路原理简单、均衡电流连续、均衡电流可控性强、均衡效率高。最后对此均衡器进行了仿真实验,证明了此方案的可行性。     

VRLA蓄电池运行监测管理系统的研究

本文通过分析VRLA蓄电池运行失效的原因和使用过程中所关心的问题，研究了电池运行监测管理系统（BMS）应解决的关键问题，主要包括：监测管理系统的合理结构；电池组及电池单体的电压、电流巡检与数据分析；电池单体的内阻测量；电池运行事件记录；剩余容量计算；远程管理。结合BM-6500电池管理系统的设计进行了相关论述。该系统适应于电信、电力、铁路机车及中大型UPS等后备方式和起动使用情况下的蓄电池监测管理。     

基于STM32的低功耗无线电池监测系统设计

针对目前起动电池、小型设备的电池及其他零散使用的电池的状态监测困难问题,文中将集成了低功耗单片机、A/D采集模块、RFID通信模块及低频唤醒模块的监测电路板封装到电池上,借鉴汽车PKE无钥匙系统低频唤醒的理念,设计了一款基于STM32单片机的低功耗无线电池监测系统。该系统利用RFID技术免接触、远距离、批量读取电池状态信息,并借鉴汽车PKE系统远距离低功耗唤醒的优势,依托STM32L151低功耗单片机,实现了零散分布的蓄电池管理的智能化、高效化。