锂电池性能实验平台设计与实现

随着锂电池性能提升,应用范围逐步扩大。锂电池性能决定基于锂电池应用产品的性能。为了更好的对锂电池性能进行测试,本文设计了一种锂电池性能实验平台。针对锂电池电机系统,采用电压与转速传感器对锂电池充电、放电过程进行监测,通过串并联相结合的采集系统,利用程控开关隔离电池系统,对电池充放电电流、内阻进行检测。此系统可以在无人监管前提下自动工作,成倍提高实验效率,自动采集系统排出人为因素干扰使得实验结果更为精确。     

锂离子混合动力电池检测系统的研究

采用三级分布式结构对锂离子混合动力汽车电池进行检测,检测系统主要由电源部分、检测电路、充放电回路组成,可对锂电池组的单个电压、组电压、温度、电流、内阻等参数进行测量,由于大部分混合动力汽车使用近100个锂电池构成的动力电池组。在此类系统中,通信量较大,可采用CAN总线或者I2C总线与上位机进行通信。     

STM 32F103在储能电池管理系统中的应用

储能电池管理系统(BMS)主要应用于微电网或者可再生能源发电中削峰填谷的储能系统,对储能电池起到监控和管理作用,延长电池的使用寿命,提高储能系统的稳定性。文章根据储能电池的特点,设计了基于STM32F103的储能BMS。设计的储能BMS具有测量电池电压、电流和温度的功能,可以根据设置参数对单体电池进行充放电均衡。将设计的储能BMS应用于铅酸电池组,实验结果表明测量数据准确,均衡控制稳定,达到了设计要求。     

基于模型的小型纯电动无人机锂电池状态估计方法

提出小型纯电动无人机(UAV)锂电池状态估计方法的模型建立、算法推导和实验验证,该方法基于电池简化模型,准确估计荷电状态(SOC)和放电终止时间(EOD),并预测无人机未来功率消耗.本文创新点包括:基于模型理论搭建预测体系结构,对锂聚合物电池进行建模;基于锂电池简化模型,引入人工进化算法获取电池负载、温度和SOC值之间的相关性;基于贝叶斯估计方法,设计外部反馈校正回路(OFCL),调整过程噪声方差值,减小估计偏差值,补偿动态系统初始值;利用电池模型参数和SOC估计值,建立无人机功率消耗模型.通过应用于四旋翼纯电动无人机实际工况表明,新方法估计精度高和鲁棒性好,能够实现无人机最佳目标任务规划和飞行计划.     

锂电池健康状态评估在变电站直流系统应用研究

锂电池健康度指标是电池当前状态的重要参数,针对变电站直流系统数据,为了快速获得健康度参数,采用循环神经网络的学习算法经过学习迭代能够实现健康度参数的快速学习估计,估计结果与实际充放电方法计算的健康度参数比较结果误差在可接受范围之内。实验表明该方法计算速度快,结果可信,可以作为电池健康度估计值。     

简易直流电子负载

该设计以MSP430 Launchpad构成的最小系统为核心,由恒流电子负载模块、电压电流检测模块、人机交互等模块完成了简易直流电子负载系统。采用高精度电流监控器INA282和16位高精度模数转换芯片ADS1115构成电子负载电流、电压实时检测,并将检测到的电流信号与给定值比较调节恒流电子负载模块的PWM信号的占空比以实现恒流,并且将电压、电流检测数据进行处理得到被测稳压源的负载调整率。测试结果表明该系统结构简单、高效、稳定。     

基于非标准电滥用工况的锂离子电池温度场数值模拟

针对现行规范中只考虑车用锂离子动力电池以1C倍率电滥用的问题,提出基于非标准工况的长时间及高倍率电滥用测试策略,并应用于方形锂离子电池温度场数值模拟,分析其在电滥用条件下的温度变化与分布。结果表明,在方形电池底面绝热的情况下,温度最高点位于底面中心,最低点一开始在负极极耳,后转移至近负极的角点。随着时间增加,电池温升速率和最大温差增加速率逐步减小。相对于标准1C电滥用工况,文章所提出的非标准电滥用工况对于快速发展的高性能锂离子电池安全性要求具有较强的适应性。     

热仿真技术在电池散热结构设计上的应用

热设计技术是大型锂一次动力电池组的关键技术。运用计算机热仿真技术分析比较在不同的电池箱结构时单体电池及电池模块的稳态温升及温度场分布情况。热仿真分析表明：合理设计电池箱的散热结构,可以显著降低电池组工作时的稳态温升。     

评估退役动力电池能否梯次利用简易装置的设计

借助电池内阻测试仪、电池充放电测试仪、热成像仪等仪器研究退役电池电化学性能。研究结果表明,通过一系列的实验记录数据和画出表格,我们可以找出电阻,电流,电压与电池余量之间的变化关系,为我们判断一个电池是否达到80%的退役标准提供了一个依据。退役电池深循环寿命可达750次以上,高倍率放电及安全性能良好,但是低温放电性能稍差。     

管状延时熔断器工作特性的有限元分析

熔断器在电路保护中扮演着十分重要的角色。本文对某管状延时熔断器的结构进行合理简化,利用有限元分析软件ANSYS,建立了用于熔断器瞬态温度场计算的三维有限元模型,对该熔断器在不同电流下瞬态温度场变化过程进行了数值模拟。通过一系列数值仿真运算后,本文给出了熔断器工作特性分析。通过单元生死技术,对熔断过程进行了动态模拟。详细分析了环境温度及结构几何尺寸对熔断特性的影响规律。为该熔断器的设计制造以及工程分析提供了理论依据。     

过充电对锂离子电池安全的影响研究

过充电是影响锂离子电池安全的重要因素之一。这是因为锂离子电池在过充电过程中,电池的电压和温度在很短的时间内快速升高,释放出大量的热,容易出现热失控现象,进而发生燃烧或爆炸的安全事故。本研究以锂离子电池5Ah为对象,分别进行0.33和1C倍率的过充电测试,测试结果证实了过充电对锂离子电池的安全性影响很大。提出三点建议,防止锂离子电池过充电行为发生。     

便捷电池性能快速检测仪设计

针对5V以下的锂电池、镍镉电池、镍氢电池、干电池等电池的开路电压、内阻和电池容量进行快速检测。本设计以STC12C5A60S2单片机为控制核心,通过单片机自带的A/D转换功能进行开路电压的检测.内阻与容量则选用线性霍尔元件ACS712ELCTR-05B-T来测量。容量的测量采用电流积分法。本检测仪具有结构设计简单、性价比高、检测效率高、适用范围广泛的特点,并具有较强的可扩展性。     

智能数控机床进给系统热特性分析与实验研究

对于智能数控机床,研究进给系统热特性具有深远的意义。该研究首先得到滚珠丝杠在不同转速下的温度场分布及热误差数据,然后设计进给系统温度场实验方案,开发温度测量系统,实现温度场和热误差数据采集,最后分析实验结果,验证有限元分析结果的有效性。     

一种基于分布式电池管理系统的电路设计

本文针对业界需求提出了一种分布式电池管理系统的电路设计方案,详细介绍了单体电池采集板的设计。单体电池控制板采用低功耗的MPS430FR2100单片机作为主控单元,设计了电压测量模块、温度采集模块、电流采集模块、电池均衡模块、通信模块以及状态显示模块。测试实验表明,本系统电路就地直接测量电池电压,测量更加准确。同时,因为测量设备是被测电池的从属设备,测量过程也可以不受常规噪声的干扰。     

基于D-UKF的锂离子电池SOC/SOH联合估计方法和容量衰减机理研究

以磷酸铁锂的高容量锂离子电池为研究对象,从自主设计的电化学-电路等效模型的建立与优化入手,分析电池模型参数的特征;在无迹Kalman滤波(UKF)算法应用研究的基础上,进行基于双UKF(D-UKF)的新型SOC/SOH联合估计方法研究,即利用电池单体荷电状态(SOC)评估电池健康状况(SOH)。实验结果显示,新方法具有较高的估计精度和较快的估计速度,对于提高电池组的能量储存能力、利用率和循环寿命有着重要的应用价值。     

分模块供液的水激活电池漏电流的分析

通过建立电路模型对分模块供液的水激活电池的漏电流进行计算,并利用试验推导法验证模型是有效的。通过计算发现分模块供液可以有效地减小漏电流,且模块分的越多漏电流越小,但漏电流的分布也越不对称。考虑到模块越多电堆制造难度越大,分为四个模块是最为合理的。     

微小型多旋翼无人机用锂电池矩阵系统研究

目前商用微小型多旋翼无人机广泛应用在测绘、农业、安防、物流等领域,这类无人机主要采用锂电池作为动力,其电池系统由多片电池串并联构成。由于电池系统内单体电池间连接固定,且无电池冗余备份机制,单体电池的不一致性会影响电池系统整体工作可靠性和使用寿命。为此,设计了基于通用锂电池的电池矩阵及管理系统。系统根据无人机实时动力需求,基于电池状态参数筛选电池组性能一致性,通过电池矩阵路径动态构建串并联电池组。实验验证,电池矩阵及管理系统通过筛选电池特征参数,构建一致性电池组并提供冗余电能供给,有效改善电池系统工作可靠性。该电池矩阵系统为无人机电池管理研究提供了新的思路和方案。     

500 kV变电站通信配线施工的抗电磁干扰研究

高压和超高压变电站存在大量电气及电子设备仪器,组成复杂电磁环境。在500 kV变电站通信配线施工背景下,提出基于电磁瞬态预测的节点电压法在接地网环境下实现抗电磁干扰。变电站通信施工过程中产生瞬态电磁干扰,运用多变量灰色理论预测方法,以瞬态过电压和瞬态过电流分析数据为基础,采用灰色过程生成法,将上述具备随机性数据当作是限定范围内变化灰色量,在随机过程作用下转变为规律性强的数据序列,同时建立电磁干扰模型对变电站电磁干扰实现预测;在接地网环境下,基于矩量思想及场路思想,采用节点电压法计算接地网中工频参数,在考量接地阻抗情况下,通过运用最小与最大接触电压差构建目标函数获得最佳压缩比,形成最优接地网实现电磁干扰控制。实验证明,运用文中方法可有效实现变电站抗电磁干扰。     

矿用防爆电源控制电路的设计

在本充电系统的控制电路设计中,单片机所要实现的控制要求是：首先根据程序设计,按照预设的电流值对蓄电池进行恒流充电,当输出电压达到恒压模式翻转电压时,由程序控制切换为恒压充电模式。经过一段时间的充电后,当输出电流降低到恒流充电模式翻转电流时,切换到小电流恒流充电模式,一直到铅酸蓄电池充满（程序控制主电路软关断）,充电过程结束。     

基于FLUENT的3 D绿色机房建模

通过对现有机房的实际测试,建立3D机房模型,模拟得到机房温度场和速度场等数据,仿真出机房的热环境,从而为机房的设计及维护提供科学指导。首先,通过对机房中冷通道进行均匀取点测试出温度与风速的值,得出相应的温度场、流场分布及最高温度位置。其次,根据测试机房的实际情况,得出了温度场及流场的数值结果。