锂离子电池组均衡充电的研究进展

锂离子电池组均衡充电是动力电池使用技术的重要组成部分,均衡充电技术的应用直接影响电池组的性能与使用寿命。分析了均衡充电的原理及化学、物理实现方法,结合均衡充电的分类,介绍了国内外均衡充电的研究进展,并指出均衡充电的研究方向。     

基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑及控制策略

均衡技术对提高串联电池组充放电的可靠性、延长电池寿命等具有重要的意义。针对现有电感均衡电路存在能量仅能在相邻电池单体之间转移、应用场合有限以及电路中元器件数目较多等问题,提出了一种基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑,并研究了相应的均衡控制策略。通过对电感的选择性充放电,实现电池单体和电池组之间的能量转移,避免了能量仅在相邻电池单体之间转移而导致均衡时间过长的缺点,具有电路结构简单、易于控制等优点。通过对所提均衡电路拓扑及其开关模态的分析,以及对均衡策略的详细介绍,给出了均衡系统的整体设计方案。仿真和实验结果表明,所提出的均衡方案具有良好的均衡效果。     

转移式电池均衡技术研究与应用

电池组中各单体电池受材料、生产工艺、环境温度等因素影响,使用期间会发生电压不均衡的问题,并且会逐渐加重,极易引起部分电池过充电或过放电而损坏,从而导致电池组无法正常工作。介绍了转移式电池均衡技术,它从电池外部彻底解决了电池组内单体电池电压不均衡,严重影响电池组使用寿命的难题,采用主动均衡技术,始终使相邻电池电压差处于最小状态,且技术研究方案得到实践验证。     

锂离子电池组均衡电路及其均衡策略研究

为了改善电池组的一致性,提出了一种高效的锂离子电池组均衡电路,同时研究了适用于电池组均衡电路的均衡策略。设计了一种可充可放的能量转移均衡电路,该电路支持对单体电池进行均衡充电及均衡放电操作,同时也可利用电池组能量对多节单体电池进行均衡充电。提出的均衡策略根据运行过程中实时的电压值分析得到电池组中各单体电池需要均衡的程度,结合单体电池SOC最终给出适合于上述均衡电路的均衡状态,进而对单体电池进行均衡。并利用实验数据证明均衡电路与均衡策略的有效性。     

动力电池组主动均衡系统设计与实现

针对电动汽车动力电池成组后由于电池制造工艺的差异和工作环境不同引起的单体电池不一致问题,设计并实现了一种动力电池主动均衡系统。该系统以反激式变压器为核心,以电池工作电压作为均衡控制量,实现了能量在单体电池与电池组之间进行双向传递。阐述了均衡电路结构与工作原理,系统具体实现方法及系统测试结果。实验结果表明,本系统可以有效提高动力电池组的一致性,并且安全可靠。     

串联电池组电感电容储能主动均衡方法

提出一种基于电感电容储能的串联电池组主动均衡方法，利用一个电感实现高电量单体的放电均衡，一个电感电容串联电路实现低电量单体的充电均衡，均衡能量可以在任意单体和电池组间转移。首先阐述新型均衡方法的拓扑结构、均衡原理及参数设计过程，建立与拓扑结构相适应的控制策略；通过搭建仿真模型，与同样基于电感电容储能的均衡方法进行对比分析，验证新型均衡方法均衡速度及均衡效率的特点，并分析新型均衡方法拓扑结构较为显著的成本优势；最后以四单体构成的串联电池组为例，通过搭建实验平台验证了电池组充电过程、放电过程及动态过程新型均衡方法的有效性。     

电动汽车用锂电池组均衡控制算法

串联锂电池组充放电时的不均衡,导致电池循环寿命缩短,均衡管理模块已成为电池管理系统的关键组成部分。针对串联电池组不一致性带来的影响,设计了基于超级电容的电池组单体电压均衡模块,该模块采用分组均衡,并将不均衡状态分为3种,分别采用不同的控制方法。仿真和实验结果表明该模块不仅使电池组均衡充放电,而且改进了均衡结构,提高了均衡效率。     

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。     

动力电池均衡充电控制方案分析与设计

动力电池使用中单体电池性能存在差异,而且会在放电的过程中呈现出不断增大的状态,并在最终程度上造成电池组性能降低。研究分析了动力电池技术及动力电池组均衡充电控制方案,旨在提升动力电池组的循环控制机制。     

电池组均衡充电电路研究

分析了现有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.仿真验证了该方案的正确性.     

长寿命智能控制铅蓄电池的结构设计

串联使用的电池组因各单体之间的差异性,总会出现一个或几个单体性能下降的现象,这就是常说的“落后电池”.很多电池生产厂家和BMS电源管理器厂家对解决此问题做了大量研究,并取得了一定的成果.本文主要针对BMS管理器与电池配合等结构设计进行了分析和阐述.     

军用航空应急起动电源设计与实现

目前,国内军用航空应急起动电源多采用镉镍蓄电池组作为储能单元,镉镍电池组存在能量密度较低、成本高、寿命低等缺陷。为了减小航空蓄电池体积、质量,提升航空应急起动电源性能,提出了一种基于钛酸锂电池模组的航空应急起动电源系统设计方案,组装了一套34 Ah的钛酸锂电池模组替换原有的航空镉镍电池组,并且通过实验对比了钛酸锂电池组与镉镍电池组在常温与低温下大倍率放电性能。针对钛酸锂电池模组,研发了一套电池管理系统,实现了15 kW钛酸锂电池组军用航空应急起动电源的样机设计。     

电动汽车用锂电池温度场分析

锂离子电池组是电动汽车主要的动力来源,电池组的性能决定了整车性能。锂离子电池在使用时会有严重的发热情况,造成了电池组温度升高,并且各电池之间温度具有非均匀性,严重时会影响电池的使用寿命,产生故障甚至引发行车中的安全问题。以某电动车用锂离子动力电池为研究对象,对电池单体及电池组模块进行温度场分析,研究其动态变化规律,以得到其运行时的温度特性,为实际工程中电池组的设计及优化提供了理论依据。     

前端接入式胶体蓄电池的设计与开发

论述了室外一体化电源系统的发展现状以及存在的问题。前端接入式胶体蓄电池的开发,在满足标准一体化电源系统对蓄电池的外形、安装、维护要求的前提下,优化结构设计,提高了蓄电池的耐高温能力、充电接受能力、过放电能力等,很好地解决了电信级前置端子阀控铅酸蓄电池在室外一体化电源系统中存在的不足。     

目前动力电池的市场格局

产品的"性能/价格比"是它能否进入市场的关键性因素。任何电池都有其固有的优点和不足之处,使用电池的场合也是千变万化的。在选用电池时只有做到扬长避短,使所选用的电池具有最佳的"性能/价格比",才会得到市场的认可。目前动力型式铅酸蓄电池、MH/Ni电池、锂离子电池、燃料电池的市场格局都受到这一规律制约。     

一种150V矿用锂电池管理系统的SOC估算策略

锂离子电池在生产生活中应用越来越广泛,由于目前电池技术的限制,单节电池达不到煤矿电机车的需求,因此需将多节电池串联成电池组,因单体电池的差异性,需要设计一个高效的电池管理系统,而关键技术是SOC估算。针对矿用这个特殊的环境,根据矿用电机车动力电池组的需求,提出了将安时积分法和开路电压法相结合的估算策略。由于锂电池的性能受多种环境因素的影响,其中最主要的是温度因素,因此在估算策略中加入了温度修正,更加准确地进行SOC估算。     

梯次利用动力锂电池的单体电池电化学性能

随着电动汽车的快速发展,大量车用动力锂电池面临退役。对退役动力锂电池进行合理的梯次利用,可以降低动力锂电池的全寿命周期成本,提升动力锂电池的利用价值,对电动汽车行业的快速发展具有重大意义。将退役的车用动力锂电池包进行拆卸,对其单体电池外观和电化学性能进行测试,测试结果表明:单体电池的外观尺寸符合要求,开路电压压差值较小,内阻极差值达12.66 mΩ,容量衰减较为严重,在1 C下放电温升高达56℃,贮存28天后的容量保持率为89.4%。     

国外电动车电池的发展近况

能源危机和环境污染的日益严重使得世界各地都掀起了研制和开发电动车的热潮。车载电源是电动车的心脏,它直接影响到电动车的整车性能。综述了电动车用电源的性能要求,涉及了欧美市场电动车用电池的性能对比,从材料、工艺、结构和性能等方面比较详细的阐述了国外电动车用铅酸、氢镍、锂离子和燃料电池的技术现状和发展状况。     

导热硅胶形状对液冷式电池组热性能影响研究

随着电动汽车能量密度的增加以及充放电功率水平的提高,动力电池热问题日益突出,电池热管理系统设计显得尤为重要。从动力电池组应用场景出发,建立了液冷式电池组有限元模型并仿真分析了4种导热硅胶形状对电池组热性能的影响。研究发现,随着导热硅胶与电池组接触面积的减少,电池组温度有所上升,但温差较小。相比于常规设计方案,改短设计方案在电池组温度略微上升的条件下温度均匀性改善明显,可以为电池热管理系统设计提供参考。     

电动自行车电池的使用寿命

单体电池性能的均匀性是影响电动自行车用铅蓄电池组使用寿命的重要因素。阐述了电动自行车用6DZM10阀控密封铅蓄电池的容量和使用寿命之间的关系;采用数理统计原理分析了单体电池性能一致性较差的实质性原因;提出了提高性能一致性的解决办法。