磷酸铁锂动力电池动态SOC状态下的分选

磷酸铁锂动力电池是以单体电池在50%SOC状态下的静态开路电压、交流内阻和容量为标准进行分选配组的,但在实际使用过程中电池管理系统所检测到的是单体电池的动态电压,而动态电压与静态开路电压并不一致,因而实际结果并不理想。本文在此基础上,以单体电池脉冲过程中的动态电压差为参数进行分选,并对分选后的多块电池组装后进行测试,取得了良好的结果。     

基于STM32和BQ76940的电池管理系统设计

利用STM32单片机设计了一种电池管理系统,实现15节串联锂电池的有效管理。采用BQ76940电池监控芯片设计检测单元,并基于开关电容的电力、电子、电路设计主动均衡单元。系统还利用安时积分法和开路电压法估算电池的荷电状态（State of Charge,SOC）,以及利用电池等效模型和通过参数辨识的方法实现在线检测电池的内阻增大性失效故障。介绍了该电池管理系统软硬件的设计方法,并对电池管理系统中的检测单元、均衡单元和内阻辨识进行了测试。实验结果表明：该电池管理系统能够采集电池的电压、电流和温度,能对电压不一致的单体电池进行均衡,并且有效辨识出电池的内阻,具有采样精度高、均衡效果好和能在线检测电池内阻等优点。     

太阳能电池开路电压测试方法与分析

基于TK-PV1型光伏效应实验平台,设计了一种利用电势补偿法测试太阳能电池开路电压的方法.实验表明,当测试光源辐射度较弱时,太阳能电池内阻较大,电势补偿法测得的开路电压明显大于伏特表的直接测量值;随着测试光源辐射度的增强,太阳能电池内阻以指数形式减小,两种方法测试的开路电压数值趋于一致.电势补偿法测试太阳能电池开路电压更为准确,并且更有利于对开路电压测试的掌握.     

镍氢电池充放电终止指标的实验研究

进行了镍氢电池的充放电实验,检测了电池工作时的电压、容量、温度和内阻,绘制了相应的曲线.上述4个参数的变化显著程度不同.借助曲线,讨论了镍氢电池充放电终止指标的确定原则.充电时,电池电压、容量和电池的温度可作为终止指标.放电时,电池的电压、容量和内阻可作为终止指标.总体而言,用容量作为充放电的终止指标比较准确,由此提出了以电池容量作为充放电终止指标的建议,所得到的结论对不同容量的镍氢电池具有参考意义.     

基于交流阻抗法的蓄电池内阻测量

给出了一种基于交流阻抗法的铅酸蓄电池内阻测量方法．用精密电阻和电池构成串联电路,采用交流注入法对蓄电池注入微弱正弦波信号．通过对输出响应进行一系列的滤波、正峰值检测、放大以及AD转换和采集,然后根据测量到的电压比来推算电池内阻．为验证该方法的有效性,设计了基于C8051FD40单片机的电池内阻测量系统．以20Hz的正弦交流信号作为激励源,分别测量电池和精密电阻两端的响应信号,从而推算出电池内阻．试验结果表明：该方法能够被有效地用于铅酸电池内阻测量,测量结果稳定有效．     

混合动力汽车电池性能影响因素分析与试验

以某混合动力电动汽车软包锂电池为对象,试验研究了温度和荷电状态(SOC)对电池容量、直流内阻、开路电压的影响规律,分析了电池使用寿命的影响因素。对大批量锂电池性能参数进行数理统计分析,研究了电池性能参数的一致性和相关性。研究结果表明:温度过高过低都会引起电池内阻增大和电池容量下降,从而降低电池寿命。SOC过高、过低同样会引起电池内阻增大,开路电压剧烈变化,不仅降低电池寿命还会削弱电池使用效率。批量电池性能参数存在一定相关性,其一致性受电池数量的影响较大。电池数量、使用温度和SOC使用范围的优化不仅可改善汽车动力性能,还能显著提高混合动力电动汽车使用寿命。     

太阳能电池开路电压非接触定量成像检测

太阳能电池的开路电压(Voc)是影响太阳能电池的光电转化效率重要参数之一.为了准确检测太阳能电池开路电压图像,首先利用有限元仿真方法得到了太阳能电池开路电压与发光成像强度之间的关系;其次基于调制光致载流子锁相成像(LIC)系统对商用单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池进行了开路电压非接触定量成像研究,并与光致发光成像检测方法(PL)对比;最后利用LIC方法对不同注量1 MeV电子辐照Ga As太阳能电池进行开路电压成像研究.结果表明:LIC方法和PL方法均能获得太阳能电池的开路电压分布,且两种方法所测得的单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池开路电压均值均与Sun-Voc方法所测结果一致,误差小于1%.利用LIC方法测得开路电压分布结果与PL检测方法吻合,相比PL检测方法,LIC检测结果信噪比更高,且检测过程更简单;对不同注量1 MeV电子辐照的Ga As电池的开路电压进行LIC成像的结果与电测结果吻合,为分析辐照电池局部损伤提供了一种新方法.     

电池内阻误差补偿技术研究

为了提高电池内阻检测的精度,深入研究电池内阻基本原理,通过分析电池内阻的特性,建立电池内阻的测量模型,提出基于交流注入法测内阻的测量方案,准确的计算出电池的内阻。对测量过程中可能产生的误差进行分析,对采样误差多种静态误差进行精确估算,提出微小信号处理和多节电池级联的测量策略减少误差,提高电池内阻测量精度,实现了硬件测量系统下的补偿方法。随机选取10组电池组进行实验,将采集到的内阻值进行补偿,与真实值进行对比,精确度达到1.19%,验证了补偿方法的精确性。     

直接空气阴极生物燃料电池构建及产电性能研究

为提高生物燃料电池的输出功率,降低内阻,构建了直接空气阴极单室生物燃料电池(ACMFC),基质为葡萄糖模拟废水,阴极为空气电极,阳极为泡沫金属。考察了电池的产电性能,结果表明,ACMFC的开路电压为0.576V,最大输出功率为774.8mW/m2(或21458mW/m3废水)。放电曲线测试表明,ACMFC首次放电比容量和比能量分别为220.22mAh/L和106.48mWh/L。当ACMFC对外供电分别处于活化极化区和欧姆极化区时,非欧姆电阻占总内阻的比例分别为85.8%和76.1%。提高ACMFC产电能力需要同时降低电池的非欧姆内阻和欧姆内阻。     

一种实用的CT二次侧数据远程传送装置的研制

给出了利用单片机串行通讯对电力系统CT二次侧电流进行远距离数字传送和接收的实用方法,使CT不全因二次侧开路而烧毁,抗干扰能力强、测量精度高,并能够直接提供A／D转换结果。本装置已应用于电力参数微机监控系统中,电压和电流测量精度达0．2级。     

基于18650型磷酸铁锂动力电芯的产热和电化学行为分析

测试某知名进口和国产的A款和B款18650磷酸铁锂动力电芯在室温（25℃）、低温（–20℃）和高温（55℃）下不同放电倍率的温度性能、产热行为和电化学性能,分析两款电芯放电容量、放电电压平台、交流阻抗、电芯过充循环后直流内阻随着荷电状态的变化规律.结果表明环境温度和放电电流越高,电芯最高温度和温升斜率急剧增加;室温10 C放电时,B款最高温度比A款增加13.2%; B款电芯低温工况大电流放电时,电芯仅放出2.65%的电量,几乎失去正常放电电压平台;电芯的直流内阻随着荷电量的增加呈下降的趋势,过充导致电芯的直流内阻最大增加24.19%.     

铅蓄电池正极腐蚀现象的研究

对一组因正极极耳腐蚀、断裂的失效铅蓄电池进行了失效机理和故障现象的研究。结果表明，带电解液搁置的铅蓄电池会因正极极耳的原电池电化学反应而发生腐蚀和断裂，严重影响电池的循环寿命。发现铅蓄电池的正极极耳发生严重腐蚀或断裂时，会出现充电时电压偏高、电解液密度偏低，放电时正极极柱发热、容量很低和电池内阻明显偏高等现象。     

蓄电池自我监控系统的研发

随着电子开关技术和智能微电网技术的发展,研发大容量蓄电池控制系统成为了亟待解决的问题.提出了针对大容量蓄电池的控制系统,可以提高电池使用的安全性,使用寿命,使用效率,同时降低成本.所设计的蓄电池控制系统具有以下功能：蓄电池充放电电压监控,电流监控,内阻、温度监控.进行了蓄电池并网的充放电试验,验证了系统的合理性和正确性.     

电池内阻对晶体管放大电路性能的影响

电池内阻将随着使用时间的增长而不断增大,它会引起供电电压不稳定,以致影响使用电池供电的电子系统和电子仪器仪表装置正常工作.介绍了铅酸蓄电池在充放电状态下的电化原理,研究了原电池内阻及电压的变化机理,论述了干电池放电过程中内阻变化的原因,分析了干电池内阻对晶体管放大器静态工作点、电压放大倍数的影响,提出了在实际电子电路中减小电池内阻变化对晶体管放大器影响的有效措施,指出了对蓄电池进行在线检测的必要性.     

电池内阻对晶体管放大电路性能的影响

电池内阻将随着使用时间的增长而不断增大,它会引起供电电压不稳定,以致影响使用电池供电的电子系统和电子仪器仪表装置正常工作.介绍了铅酸蓄电池在充放电状态下的电化原理,研究了原电池内阻及电压的变化机理,论述了干电池放电过程中内阻变化的原因,分析了干电池内阻对晶体管放大器静态工作点、电压放大倍数的影响,提出了在实际电子电路中减小电池内阻变化对晶体管放大器影响的有效措施,指出了对蓄电池进行在线检测的必要性.     

FPGA的动力电池检测系统研究

为提高动力电池使用效率,提出了一种基于FPGA的动力电池检测系统的设计方案.采用AD转换芯片实现对电池电压、电流的采集,数字温度传感器对温度进行采集,再通过软件实现对数据的处理和实时显示.系统运行稳定,数据处理能力强,集成度高,易于扩展.     

电动汽车储能电池组管理系统的研制

研制一种电动汽车储能电池组管理系统 ,该系统可预测电池组剩余电量和车辆剩余里程 ,判断电池是否需要充电、是否损坏或是否因老化而需要更换 .系统能显示电池组总电压、单块电池端电压 ,显示单块电池自使用以来累计放电总量 .当电池组总电压或单块电池端电压过低 ,或电池温度过高时 ,系统能给出报警信号 .系统以微处理器为核心 ,采集并记录电池组充放电电流信号、电池组总电压信号、各块电池的端电压信号和温度信号 ,以铅酸蓄电池为例 ,较详细地探讨了电动汽车上铅酸蓄电池组剩余电量的数学模型 .系统在实验室里运行情况良好 ,达到了预期要求