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。     

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。     

基于电感储能的新型锂离子电池组C2C均衡电路

串联锂离子电池组由于电池制造工艺、电池工作环境不同等原因,在多次充放电后单体电池之间荷电状态(SOC)和电压存在不一致性。针对串联锂离子电池电压不一致性问题,提出一种新型基于电感储能的锂离子电池组C2C均衡电路,利用电感将能量从电压高的电池单体转移到电压低的电池单体,实现任意两节电池单体之间的电压均衡。该电路具有体积小、均衡速度快的优点。实验结果表明,该均衡电路可以减小锂离子电池组的最大电压差,实现电压均衡。     

锂离子电池组充放电均衡器及均衡策略

提出了一种基于Buck斩波电路和Boost-Buck斩波电路的锂离子电池组充放电均衡器。根据电池组的两种工作状态,采取两种不同的均衡策略:电池组处于充电状态时,电池组中荷电状态最高的强单体电池被均衡放电,强单体电池的充电电流减小,而同组中的其他单体电池不受影响;电池组处于放电或静置状态时,电池组中最弱的单体电池被均衡充电,而同组中的其他单体电池不受影响。均衡器具有均衡电路控制简单、易实现,被均衡的单体电池任意可选、均衡能量可双向传输、均衡电流易控等优点。详细阐述了两种均衡控制策略的工作原理,并采用此均衡器对串联的四个磷酸铁锂电池进行了充放电均衡实验,实验结果证明了此均衡器不仅改善了单体电池间不均衡程度,同时提高了电池组的充电容量和放电容量。     

基于双向反激变换器的电池均衡电路研究

针对锂离子电池长期串联使用出现的不一致问题,提出了一种基于双向反激变换器的新型低成本均衡电路.均衡电路以荷电状态为均衡判据,包含采样判定电路、电池选通电路、双向反激变换器三部分.介绍了电路的工作原理和低成本实现方式,针对含有6节单体电池的串联电池组制作了均衡电路样机,实验结果表明,该均衡电路可以有效均衡串联锂离子电池组...     

基于Buck-Boost电路的能量转移型均衡方案

提出了一种基于Buck-Boost电路的新型均衡电路,实现了锂离子串联电池组充放电均衡。根据均衡能量流向,采取两种不同的均衡策略:电池组放电时,均衡能量由电池组向组内荷电状态(state of charge,SOC)较低的单体电池转移;电池组充电时,均衡能量由电池组中SOC较高的单体电池向电池组转移。以单体电池开路电压在线估计为基础,运用开路电压法估算SOC,选取SOC值在一定阈值范围之外的单体电池作为均衡对象,对6节串联的磷酸铁锂电池进行了充放电均衡实验。实验结果表明,该方案可以有效减小单体电池间的不一致性,提升电池组的整体性,同时提高了电池组充放电容量。     

AGV车用锂离子电池管理系统设计

随着动力锂离子电池在电动汽车上的运用技术的发展,锂离子电池作为自动引导运输车的动力电池开始受到人们的关注。针对自动引导运输车锂离子电池使用的安全性和效率问题,提出了一种基于恒流/恒压充电均衡的电池管理系统(BMS)方案。实验表明,该系统荷电状态(SOC)估计精度达到5%,单体电压采样精度2 m V,均衡电流达10 A。在最大充电电流300 A和放电电流150 A条件下实现了自动导引运输车动力锂离子电池安全高效运行。     

基于LTC6802的电池组均衡电路设计

设计了一套基于LTC6802-2电池监测芯片的电池组均衡电路,其中主控制器选用飞思卡尔(Freescale)8位微控制器MC9S08DZ60,电路可以完成12路单体电池电压信息的采集,实现对电池组的均衡管理。详述了该均衡电路的硬件和软件设计方案,并在12路串联锂离子电池组上进行了实验,实验结果表明该均衡电路具有均衡效果好、可靠性高等优点。     

一种航天用低成本锂电池组自主均衡电路

针对商业卫星锂离子蓄电池管理系统的智能化、低成本、高可靠的特点,提出一种基于三端稳压器的锂离子电池均衡方法,其均衡电流、均衡开启电压及斜率可通过三端稳压芯片外围电路进行调节。此均衡电路可以用于单节电池的均衡,也可支持多级级联,从而能够支持任意节电池组成的电池组的均衡。经仿真和实验验证,此电路对单体电池电压的均衡精度小于15 mV,其结构简单、成本低、体积小、可靠性高,能够满足低轨商业卫星锂离子蓄电池组的管理需求。     

锂离子电池管理系统研究

电动汽车最需要解决的问题之一是锂离子电池管理的问题。针对锂离子电池在充放电过程中出现的过充电、过放电以及锂离子电池组在串联使用过程中出现单体锂离子电池电压不一致的现象,设计了锂离子电池管理系统,能够对锂离子电池过充电、过放电进行保护,并均衡单体锂离子电池电压。     

基于模糊PID的级联式Cuk均衡技术研究

针对动力锂离子电池组在串联时单体电池之间电压存在不一致的问题,提出一种基于模糊PID控制的级联式Cuk均衡电路,解决了传统Cuk电路只用于组内均衡的问题。通过模糊PID算法调节MOS管的占空比,实现均衡电流的最佳控制。实验结果表明,基于模糊PID的级联式Cuk均衡技术大大提高了均衡速度,缩短均衡时间,均衡后的电压曲线拟合和分布相对集中,达到预期均衡效果。     

锂电池组单体电压检测系统设计

提出了一种基于"飞电容"技术测量串联锂离子电池组中单体电池电压的检测系统。该电路由MOSFET输出光电耦合器、差分运算放大器及AD采样电路组成。文中提供了15节串联电池组单体电池电压测量电路,高压开关采用的是AQS225R2S,差分运算放大器采用的是OP4177,AD采样由MSP430F169完成。首先在multisim11.0软件基础上进行了仿真,然后给出了15节串联锂离子电池组单体电压测量电路的实验结果,并进行分析。实验结果表明,此种方法具有对锂离子电池组影响小、精度高及体积小等优点,并且可以为电池组的均衡和SOC估算提供基础,可以应用在电动汽车和锂电池储能系统等领域。     

锂离子电池组实时均衡调节方法研究

针对锂离子电池组在作为能源供能应用中的电压均衡调节目标,基于单体及蓄电池组电压实时检测与高电压对低电压单体均衡调节原理,探索了实时均衡调节方法,并基于此设计了一种便携式锂离子蓄电池组实时主动均衡系统。该系统在锂离子蓄电池供能工作中的实时检测单体及蓄电池组电压、电流、温度等参数值,通过EMI滤波后的组压给单体充电的形式,实现了蓄电池组单体间的电压均衡调节,系统最终尺寸为160×60×105mm,满足便携式需求,与蓄电池组组合应用于AGV小车的供能过程中进行实时均衡调节。实验及现场应用效果表明,该系统实现了9节单体的实时主动均衡,实现在300s以内单体间电压不平衡度低于5%的均衡调节,均衡效率高于80%,达到锂离子电池AGV小车供能的较恶劣条件下实时均衡主动式调节的目标。     

一种基于开关技术的锂电池组均衡方法及实现

目前,锂离子电池已开始应用于大功率场合。在实际应用中,常将电池级联扩展成高电压大容量的电池组使用。为了延长电池组的使用寿命及安全性,需要设计简单有效的均衡方法来减小单体电池间的不一致性,从而保障整机的性能和安全。综合分析各种常见的均衡方法优缺点,提出了一种利用二级开关和两个DC/DC变换器对单体电池进行独立控制的均衡方法。在电池信息采集部分采用专用的电池监控集成电路,系统使用的元器件少、体积小、结构简单易实现。最后以18节锂离子电池串联组成的电池组为设计模型实施验证,实验结果显示该方法具有出色的均衡效果。     

一种新型双开关反激式电池串电压均衡方法

串联电池组中单体电池间的电压不均衡会造成蓄电池使用寿命缩短以及电池组能效降低。针对传统反激式电压均衡电路开关管电压应力大,拓扑结构复杂等问题,介绍了一种基于双开关反激式串联电池组电压均衡方法,其双开关反激式结构将开关管电压应力钳位于总电池堆电位,共用开关管以及钳位二极管的结构大大减少了有源器件数量。分析了电路电压均衡原理,介绍变压器设计依据以及均压实现方法。通过对4个3.9 V/2 600 m Ah锂离子电池单体串联组成的串联储能系统进行仿真和实验验证,结果证明了该电压均衡方法的可行性及优越性。     

基于双阈值的高精度锂电池主被动均衡策略

针对锂离子电池充放电过程中电量表征变化幅度大、精度低的问题,提出了一种通过实时分段进行双阈值控制的主被动均衡控制策略.该策略结合锂离子电池开路电压与荷电状态(SOC)的关系曲线,实时分段并合理调整均衡控制方向.通过双阈值的精确调控,提高充放电精度;利用主被动均衡电路中的被动均衡小电流特点,增加单体电池在充放电末期的反应时间,实现准确和安全的电池充放电目的.实验结果表明,锂离子电池组充放电过程中进行分段双阈值主被动均衡控制,可以在电池组充放电速度不变的情况下,提高约2％的充电精度,充电末期稳定减缓电流和电压,证明了控制方法的可行性.     

串联电池组双向全桥SOC均衡控制系统设计

针对电池制造工艺和使用环境不同所引起的单体间电量不均衡问题,结合双向开关电源理论提出了一种集中式能量转移型单体-整组双向电池均衡方案,根据电池组内单体剩余电量(state of charge,SOC)在电池组内部进行电量双向转移,采用反馈电路保证均衡电流恒定。通过实验获得电池单体开路电压的滞回特性曲线,并结合充电和放电状态下SOC与开路电压对应关系估计各电池单体SOC,以SOC一致作为均衡目标。实验结果表明,所设计的均衡器均衡电流达到3A,可以满足电池系统均衡需求。     

大规模储能用锂离子电池管理系统

锂离子电池因其性能优异在高电压大容量的储能系统得到了广泛的应用,但锂离子电池单体容量过大,充放电过程中易产生高温,诱发不安全因素,必须采用锂离子电池管理系统来维护电池安全运行,并延长电池循环寿命。根据锂离子电池在储能系统中的特性,提出了一种新型的分层管理的储能用锂离子电池管理系统,详细论述了每层的结构和功能,并着重介绍了整个锂离子电池管理系统的主要功能,特别是单体电池数据采集功能、电池状态估计功能和均衡管理功能,并对各自的实验策略进行了实验验证。实验结果验证了该种管理系统能满足现实储能系统的需要,实现了锂离子电池的高精度状态估计和高效均衡功能。     

电动汽车动力电池组三端口双向均衡电路

介绍了一种动力电池组的三端口双向均衡电路.该电路采用具有中心抽头绕组的电磁元作件为能量传递元件.实现3个电池串联构成的电池组间任意两个单体的直接双向能量传递.分析了各种不均衡情况下开关管开关状态和相应的电路工作模态,重点描述了采用漏感作为输出滤波电感的正激工作模态电流波形.仿真和实验结果表明.该电路能够实现电池单体间高效、快速的电压均衡,可有效避免电池单体过充和过放.该电路易于实现模块化.适用于采用数量较多单体串联的动力电池组作为能源的电动汽车领域.     

大电流均衡电路的研究与设计

电池组是由多个电池单体串联组成的,电池单芯的不一致性会导致电池组整体性能下降,需要对电池组进行均衡控制。此处分析了不同均衡控制方法的优缺点,针对大电流充放电条件下的均衡要求,设计了一种电池大电流均衡电路,并提出了基于此电路的快速高效均衡控制策略。测试结果表明,所设计的电路可实现大电流的均衡,且控制灵活、损耗低,能够有效地改善电池组电压不一致问题。