一种新型同步整流Buck蓄电池充电器

介绍了一种新型Buck型电池充电电路,此Buck充电电路结合了同步整流技术与零开关技术.由于结合了两种软技术,因此降低了电池充电电路的开关损耗和导通损耗.特别是低电压高电流输出场合,电路的效率得到明显提高.通过对功率管脉冲以及电路的设计,电路的拓扑更简单,而且避免了同步整流电路中常见的同步整流管体二极管反向恢复现象.对电路结构以及电路工作原理进行了阐述与分析,并通过Matlab/Simulink仿真,其仿真结果表明该充电电路能够实现预期的软开关,其输出电压纹波小,动态响应快,电路效率高.     

一种三相高功率ZCS-Buck型电动汽车车载充电器研究

提出了一种基于交错并联技术和Buck型三相单开关整流电路的零电流软开关ZCS(zero-currentswitching)电动汽车车载充电电路。采用多谐振结构保证Buck电路中的IGBT实现ZCS,续流二极管实现零电压软开关ZVS(zero-voltage-switching),满足车载充电器OBC(onboard charger)大功率、高效率、高功率密度的需求。首先分析了电路的工作原理,重点研究了电池负载情况下的ZCS实现条件;然后根据理论分析进行了硬件参数设计;最后,设计试制了一台8.5 k W样机进行了实验研究。利用电阻负载模拟电池特性,通过切换负载阻值模拟了三段式充电过程,结果表明所设计的OBC系统在整个三段式充电过程均能实现ZCS,且能够实现3个充电阶段的自动切换,满足蓄电池充电需求。     

锂电池的开关电源式智能管理系统设计

设计了基于开关模式电源的锂离子／锂聚合物智能管理系统,系统恒流恒压充电方式,通过使用开关模式的电源来提供电池充电所需要的电压和电流,并且应用单片机和一系列周边电路来实现充放电的控制和对电池的保护功能,利用开关电源,可以很有效地减少大容量电池充电系统的功率损耗,从而大大降低整个系统的发热量,实验结果表明,该系统具有此较好的效果。     

锂离子电池充电管理及电池容量测量研究

锂离子电池的充电分为线性充电和开关式充电,主要解决充电过程中的效率问题和热问题,对两种充电方式的优缺点进行了比较。在此基础上,为了利用充电状态信息对未来的过程进行监测,进行了电池容量的测量研究,主要解决充电所需时长、实时充电状态、现有容量下电池的续航时间等问题。     

一种开关管复用的电感型串联锂电池均衡电路

现有电感型电池均衡电路存在控制复杂、二极管导通损耗大的问题，提出一种开关管复用的电感型串联锂电池组均衡电路，均衡电路中分别只有一个电池选通开关与每个电池端口相连。研究均衡回路中二极管数目对均衡速度和均衡效率的影响，对均衡过程进行建模分析，得出每个模态回路中最佳的二极管数目。根据理论分析结论和电路拓扑特征，均衡电路采取奇偶交错均衡策略和开关管复用为二极管的开关导通策略，使用较少的开关实现能量在任意两节编号奇偶不同的单体电池间传输的同时，减少均衡回路中的二极管数目，提高了均衡速度和均衡效率。最后搭建四节电池的均衡实验平台，并就开关导通方式的不同进行两组实验，结果表明所提电池组均衡电路和开关导通策略可有效地实现对串联锂电池组的均衡，且提升了均衡速度和效率。     

电动汽车用开关磁阻电机集成功率变换器设计

电动汽车用开关磁阻电机控制系统包含电机驱动和电池充电电路,降低了系统集成度和功率密度。以开关磁阻电机不对称半桥式功率变换器为基础,设计了一种用于电动汽车的集成功率变换器,增加了前端电路,通过控制前端电路可以实现电机驱动和电池充电两种工作模式。在电机驱动模式下利用电容器的充放电功能提高了系统的能量比,给出了电容器的容量估算方法,对比了不同容量对系统性能的影响。在电池充电模式下利用电机绕组作为充电电感,对原有功率器件复用,实现了具有功率因数校正（PFC）的功能充电方式,有效地改善了交流信号,分析了电机绕组作为充电电感的限定条件,实现了恒流充电和恒压充电过程,最后通过Matlab/Simulink仿真验证了方案的有效性。     

光伏发电系统中超级电容器充电策略

利用超级电容器改进型RC模型对不同充电方法下超级电容器的充电效率进行了分析。提出了基于Boost级联Buck变换器(Bo CBB)的光伏电池对超级电容器充电系统,前级Boost变换器与光伏发电系统连接,使用改进型扰动观察法进行光伏电池的最大功率点跟踪控制,后级Buck变换器使用分段式充电策略对超级电容器进行充电。基于该电路,提出了完整的超级电容器充电系统控制方法。提出了使用等效电流源分别对Bo CBB的前后级电路进行建模的方法,基于该方法进行了充电系统主电路的建模以及电流环控制器设计。最后对不同光照情况下的光伏电池对超级电容器充电效率进行了仿真分析,并搭建了实验平台,通过2组对比实验,验证所提出的充电策略能够有效提高光伏电池对超级电容器的充电效率。     

便携式电子设备镍氢电池管理器研究

在介绍镍氢电池充放电特性的基础上,研究了一种可用于便携式电子设备的Buck 型电池管理器。该电池管理器由充电和放电两个不同回路构成,采用单片机进行充电控制,单片机在充电过程中对电池电压和电池温度进行监控,保证电池的安全充电。介绍了电路的工作原理,参数设计方法和充电过程控制策略。为了进一步提高效率和降低成本,提出了一种改进型电池管理器电路。该电路采用小阻值的电流检测电阻,降低了损耗,提高了充电效率;充放电共用一回路,只需采用一对M OSFET,降低了成本。实验证明,该改进型电路工作稳定可靠。     

YIHE牌可充电电动剃须刀的维修

电动剃须刀是使用广泛的一种小家电,其大体可分为普通电池式和可充电式两种。普通电池式电路很简单,这且不说。可充电式又可分为两种:一种是220V交流电经过整流、滤波降压、限流给电池充电,其典型电路如图1所示;第二种是开关式充电电路。下     

粒子群优化BP神经网络光伏锂电池充电系统

通过对太阳能光伏电池最大功率点的跟踪和锂电池的充电控制两部分实现了对锂电池的快速充电。首先利用SIMULINK的s-function的自定义模块和粒子群优化BP神经网络算法实现了对在辐射度、电池板温度、环境温度和风速共4种工作环境下的光伏电池进行最大功率点跟踪和建模,然后通过单片机编程对开关管进行PWM控制,完成充电电路的智能控制。之后,结合MATLAB和SIMULINK完成粒子群优化BP神经网络并在PROTEUS平台上完成充电电路的仿真,最后程序下载到硬件中并通过调试完成对锂电池充电过程的检测。结果表明,粒子群优化后的BP神经网络光伏锂电池充电控制系统具有较高的充电速度和充电效率。     

低速电动汽车用铅酸电池充电技术试验研究

本文中针对低速电动汽车用铅酸蓄电池的恒压限流充电方式进行了研究,并从充电效率、电池温升以及对电池循环寿命的影响展开了试验。实验结果表明,若采用0.3C~0.4C的初始电流限流充电,可有效缩短充电时间,提升电池的充电效率,而且不影响电池的循环寿命。     

太阳能充电的锂电池双向主动均衡模块设计

为了给家庭提供清洁持续的能源,采用LT3652电池充电管理芯片以及LTC3300-1电池组均衡器设计了一种太阳能充电的锂电池均衡模块。工业级太阳能充电电路复杂,成本高,不适合家庭使用,而传统的电阻耗散式均衡有着高发热和有效储能低的问题,因此设计的最大峰值功率跟踪(MPPT)电路和同步反激式均衡结构实现了光伏电池对锂电池充电效率最大化并可对锂电池组进行双向主动均衡,简化了太阳能充电电路。利用仿真的方法,详细介绍了LT3652和LTC3300-1的功能,对所需元器件的选择以及相关电路的设计进行了详细说明。本设计具有较易的充电电路、高均衡能量转换率以及灵活高效等特点,并可实现大规模集成。     

高效光伏充电控制器的设计

针对在水文监测系统中因充放电方式不正确造成的蓄电池损坏和监测系统不能正常工作的情况,设计一种基于STM32芯片的高效充放电管理系统。通过对光伏电池和铅酸蓄电池充放特性的分析,采用BUCK电路和最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）技术实现对蓄电池的充放电过程进行有效控制,提高光伏电池充电效率,保证了水文监测系统能够高效稳定工作。设计完成系统的软硬件设计及相关实验,并得出实验结果和结论。实验结果表明,该控制器能够根据蓄电池端电压自动切换充电方式,避免了由于充电电压过高过低引起的蓄电池使用寿命缩短,同时相对普通充电控制器具有更高的充电效率。     

一种光伏快速充电系统设计

基于太阳能光伏技术的迅猛发展,设计了一种基于单片机的快速智能充电系统;系统选用MSP430单片机作为控制核心,实现对蓄电池的充电控制;选用了一种新型开关模式充电器件MAX77818,设计了充电输入电压5 V,充电电流最高可达3 A的应用电路,其中光伏电压输入检测及电池电压检测采用二级运放,使用电流检测芯片INA194及二阶低通滤波器检测光伏电流和电池电流,并将检测电压与电流在LCD显示屏上显示。本设计集成度高,能够实现快速充电,电路设计简单,工作稳定,可在光伏系统中为多种型号的电池实现快速充电。     

采用交错并联技术的电动三轮车光伏充电控制系统

利用太阳能对电动三轮车充电具有较大的应用价值。该文采用扰动观察法和交错并联技术,为电动三轮车设计一种Boost升压变换充电系统。对电动三轮车锂电池采用恒流–恒压充电方式。设计双相交错并联Boost升压电路及其充电算法,仿真表明设计的充电算法有较好的稳定性。对电动三轮车锂电池恒流充电阶段的扰动观察法算法进行仿真,表明在相同扰动步长下,交错并联Boost升压电路具有较低的光伏电池输出电流纹波及输出功率振荡。室内测试表明,在恒压限流充电算法下,设计的充电系统具有较好的输出特性。对光伏电动三轮车进行户外充电测试,表明在恒流充电阶段,光伏电池始终工作在30V左右的最大功率点电压处;在正常负载情况下,充电效率达到95%以上。     

便携式产品用锂离子电池的过流充电保护

锂离子电池保护电路中的过流充电保护功能,由于测试设备达到恒压时的工步自动跳转或者电池保护电路过压保护的干扰,实验室采用传统检测手段容易出现误判。给出了3种可行的过流充电保护功能的测试方法,实验室可使用大容量电池辅助检测,也可借助示波器抓取波形进行分析,还可使用模拟电池电路验证保护板的各项功能。     

寻轨机器人用无线充电系统的研究

传统寻轨机器人的动力电池采用接触式充电方式,充电时容易因机械接触磨损而导致接触不良。为解决该问题,研究了一种单管感应耦合电能传输ICPT（inductively coupled power transfer）无线充电系统。该系统由前后两级电路组成,前级采用单管ICPT系统进行非接触电能传输,后级采用充电管理芯片LTC4020控制的Buck-Boost电路对锂电池进行快速充电。介绍了所研究寻轨机器人无线充电系统结构及原理,对前级主电路进行了四阶段电路等效、工作过程分析、电路建模、补偿网络设计和软开关设计;对后级充电管理电路进行分析和设计。设计了一台样机,对前级电路开关管耐压、流过电流和输出电压进行了仿真和实验,并通过充电实验验证了所研究充电方案的正确性。     

漏感在半桥倍流电路中特性分析

针对应用于电池充放电的半桥倍流DC/DC变换器,根据电路工作原理,详细分析了变压器漏感在电池充电过程中的作用,推导了电池充电电流表达式。在电池充电过程中,变压器漏感对于实现开关管的软开关,包括零电流开关(ZCS)开通、零电压开关(ZVS)关断,降低电路损耗,起到重要作用。仿真和实验验证了所提理论及充电电流表达式的正确性。     

锂电池充电模块的设计与实验分析

锂电池充电电路设计的好坏直接关系到锂电池的使用寿命和使用效率,同时还关系到锂电池自身的安全。为了解决这一系列的问题,充电技术一直备受国内外各专家的关注,并且已经研究出了多种充电方法。本文主要根据锂电池具备的充电特性,设计一种磷酸铁锂电池的充电电路,并且通过实验验证该充电电路的正确性和可行性。     

基于LLC谐振变换器的串联电池组均衡电路研究

为解决动力电池在成组使用时出现不一致性,提出了一种基于LLC谐振变换器的串联电池组均衡电路.LLC谐振变换器可将能量直接从最高电压电池转移到最低电压电池,实现了变换器初级开关的零电压开关(ZVS)和近零电流开关(ZCS),并在变换器次级电路中实现二极管的ZVS.为验证该均衡电路的有效性,搭建了由6节电池组成的均衡电路进行仿真实验.实验结果表明,2W时电池组达到了93.5％的最大效率.在60 min时6节电池的电压趋于一致,所有电池均达到平衡.同时,无论是在静置、充电还是放电状态下,该均衡器的精确度都可以维持在0.02 V内.