基于分层策略的双向均衡技术

正随着能源和环境问题的加剧,在行驶过程中几乎不会产生任何污染的电动汽车得到大力发展,作为电动汽车驱动能源的电池的性能决定着电动汽车的整体性能。由于需要对单体电池进行串并联组成电池包为电动汽车提供能量,实际上,即使是新生产的电池,其性能和实际的可用容量也会存在差异,因此保持串联电池组内单体电池的一致性是十分重要的。这就需要对各单体电池进行均衡,通过设计均衡电路和实施控制策略使单体电池间的差异限制在一定范围内,从而提高系统的整体     

插式电动汽车电源管理系统及其均衡充电方法

锂电池具有无记忆效应、比能量高、循环使用次数高、体积小、重量轻的优点,是电动摩托车、轻型电动汽车及混合动力汽车等应用领域的首选电池类型。然而,由于生产工艺、材质等的细微差异、不同生产批次等原因,单体电池的电气性能发生差异是必然结果。这些差异在多节电池串联的应用场合不仅会使串联电池组的容量变小,甚至还可能造成严重的过充电、过放电等安全隐患,严重失衡时可能会造成单体电池内部出现热点,这是非常危险的。其次,串联电池的失衡会大大缩短单次充电后的使用时间,以三节串联的失衡电池组为例,假定充电时A电池剩余80%容量,B电池剩余40%容量,C电池剩余60%容量;当A电池充满100%时,B电池容量刚提升到60%,C电池容量为80%,此时停止充电将造成B电池和C电池尚未充满电的现象;反之,该串联电池组用于放电操作时,由于下限电压保护的钳制,当B电池放电至0%容量时,A电池尚存有40%容量,C电池存有20%容量,出现电池A和电池尚未放完电现象,大大降低了串联电池组的能量利用率。由此可见,凡使用串联形式的锂动力电池（或任何其它类型电池）、以及大容量超级电容为动力或辅助动力的场合,在电能的补充或电能释放过程中,对串联储能组件中的任一单体储能器件实行独立均衡控制是极其必要的,也是纯电动力及混合动力汽车应用领域必须解决的主要技术之一。     

针对工作状态下的电动汽车电池管理的研究

本文针对工作状态下的电动汽车中成组电池的单体电池检测进行探究,对电动汽车电池管理系统结构以及电动汽车电池组的电气性能要求、电池组中单体电池检测的特性作了介绍。     

蓄电池组充放电技术浅析

蓄电池组有区别于单体电池的额外特性,基于目前电池设计与制造技术水平,单体之间的性能差异在其整个生命周期里客观存在,要想避免单体由于过充、过放导致提前失效,使电池组的功能和性能指标达到或者接近单体的平均水平,对蓄电池组充放电实现科学管理是必由之路。     

蓄电池组充放电技术浅析

蓄电池组有区别于单体电池的额外特性,基于目前电池设计与制造技术水平,单体之间的性能差异在其整个生命周期里客观存在,要想避免单体由于过充、过放导致提前失效,使电池组的功能和性能指标达到或者接近单体的平均水平,对蓄电池组充放电实现科学管理是必由之路。     

动力电池组在充放电模式下的均衡控制

电动汽车是汽车产业发展的重要方向,新时期我国加大了对于电动汽车产业的发展力度,并逐步构建起了完善的产业链,为电动汽车产业的发展打下了坚实的基础。动力电池组是电动汽车的动力核心,其通过存储电能并依靠计算机进行电能输出来驱动电动汽车运动。动力电池组的造价高昂,由于单块电池存储能力有限,动力电池组主要是以块电池组合而成。单块电池受制造工艺的限制在动力电池组充放电的过程中单块电池间的SOC会产生不均衡现象,从而影响动力电池组的充电效果和使用寿命。在分析动力电池组充放电特性的基础上就动力电池组的充放电动态均衡控制方法进行了分析介绍。     

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。     

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。     

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。     

一种新型矿用锂电池组均衡模块的设计

针对串联磷酸铁锂电池组各单体电池剩余电量的差异性,提出了一种新型非能耗型充放电均衡模块。本文利用TI公司的TPS55010设计了均衡模块。文章先研究了磷酸铁锂电池组间的差异性原因,然后详细分析了具体的控制模块与均衡模块。此均衡模块不仅可将能量在各电池中转移,还在均衡时起到了隔离作用。分析表明,此均衡电路可有效的实现磷酸铁锂电池组在充放电时的能量均衡。     

一种新型BMS设计

BMS是连接动力电池组和电动汽车、储能等工具或设备的重要纽带,功能要求BMS应具备数据采集、电芯均衡、保护与告警、通信、充放电控制、数据存储等功能。为一套保护动力电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆、储能等工具或设备使用安全提供保障。     

锂离子蓄电池组均衡电路的自放电补偿方法

目前锂离子蓄电池组均衡方式主要采用单体并联功率电阻的方式。但由于额外引入了单体电池电压采样电路,造成单体电池自放电不一致。本文介绍了一种锂离子蓄电池组均衡电路的自放电补偿方法。     

船用电池组管理系统设计

介绍了一种用STM32单片机为主控芯片,实现船用电池组管理系统的设计方案,给出了系统的工作原理、硬件设计和软件设计方案。该控制系统以逆变器和均衡电路为核心,实现正弦交流电输出,延长电池组的供电时间和电池的寿命。     

船用电池组管理系统设计

介绍了一种用STM32单片机为主控芯片,实现船用电池组管理系统的设计方案,给出了系统的工作原理、硬件设计和软件设计方案。该控制系统以逆变器和均衡电路为核心,实现正弦交流电输出,延长电池组的供电时间和电池的寿命。     

基于SOC的车用锂电池组双向均衡策略研究

电池均衡优化是车用锂电池组管理系统的关键功能,为了提高锂电池组工作过程一致性,延长电池组使用寿命,设计了以电感为储能元件,基于升压斩波和降压斩波原理,针对充电和放电过程的双向均衡电路。基于该均衡电路,进一步讨论了SOC均衡判据及均衡模型,并提出均衡算法。基于充电实验和模拟SAE J227a工况放电实验的结果表明,该均衡策略能实现较高精度的均衡目标。     

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。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂改性技术专利分析

正动力型锂离子电池关键技术涉及正极、负极、电解质(电解液)、隔膜、电池单体、电池组等产业链领域。其中,锂离子电池正极材料种类较多,主要包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料和磷酸铁锂等。磷酸铁锂具有循环寿命长、材料成本低等优势,是未来锂离子电池正极材料的重要发展方向。磷酸铁锂正极材料表面改性研究主要集中在离子掺杂、包覆修饰、复合合成等方面。因此,本专利分析的研究边界确定为锂离子电池正极材料磷酸铁锂改性技术。     

9V单体涂胶机改造

针对9V碱锰单体涂胶机改造目的、改造要求和结构原理进行分析探讨,对改造经验和使用效果进行总结。旨在进一步提高9V碱锰电池生产自动化水平,提高生产效率和电池质量。为合理利用旧设备进行创新使用提供可借鉴的经验。     

锂离子电池成组设计与分析

通过分析锂离子电池组合拓扑结构的可靠性,为电池组成组设计和方案论证提供参考;性能良好的热控设计是电池长时间可靠工作的重要保证,电池组成组设计中需对电池热特性进行试验和分析,选择适用的热控设计方式;根据锂离子电池应用经验,介绍了提高电池一致性一些常用措施,实现电池成组后整体性能的最优化。     

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。