电池集中充电站设计

根据国家电网电动汽车电池更换站技术导则以及设计规范,简单介绍了电池集中充电站设计方案,列出供配电系统、充电系统、电池转运系统、监控系统等系统的组成以及功能。同时提出目前电池集中充电站存在的问题以及对电池集中充电站未来的展望。     

智能充电站的研究与开发

本文阐述了充电站的设计方案,设计了可与上位机通信的接口,并设计了一个RF读卡模块。充电器可以读取电池内嵌入的射频卡中记录的电池参数来确定此次充电方式,进行更合理的充电,并在充电完毕后将此次充电过程中得到的电池参数再存入射频卡中。下次充电时,智能充电器可以快速准确地给智能电池在最好的充电模式下充电。     

电池充电管理系统（BCMS）的试验研究

电动汽车动力电池组在使用中由若干单体电池串联组成,由于电池性能的差异,可能造成在充电时个别电池的过充电或在工作中个别电池的过放电而导致电池损坏,因此,构建动力电池组充电过程实时监测以及进行均衡控制的电池充电管理系统BCMS在电池组充电工作中是十分必要的。通过构建带有电池状态监测的电池组充电系统,完成了电池组充电、电池电压监测及单体电池充电量调节的软件设计,实现了’电池组充电过程的均衡控制功能。     

矿用磷酸铁锂电池组均衡充电技术研究

以目前煤矿大量使用的磷酸铁锂充电电池组为核心,介绍该种电池组需要标识的有关技术指标、充电机理、充电方法以及电池管理系统。在借鉴铅酸蓄电池成熟充电技术的基础上,以6块单体电池容量为40Ah组成的电池组进行试验,通过对试验数据的分析,总结了电池的充电特性,设计了最佳电池管理系统中的充电模块,以保证在形成产品后充电效率最高、使用寿命更长。     

锂离子电池充电方法研究

本文阐述了锂离子电池的线性充电方案和脉冲充电方案的基本原理，通过两种充电方式在不同温度下充电时间和可用容量的对比试验、电池老化试验，得出了以下结论：脉冲充电方式比线性充电方式能够更快地给锂离子电池充电，而且充电后的可用容量两者大致相等；脉冲充电并不比线性充电更快地使电池老化。并从理论分析上分析了脉冲充电方式改善充电效果的原因。     

基于RFID技术的电动汽车电池管理方法

提出一种充放储一体化换电站中电动汽车电池的管理策略,给出RFID技术对电动汽车电池的管理方法,探讨能量单元高级管理平台软件.利用RFID管理技术实现电动汽车电池信息全程可追溯,可以提高电动汽车电池信息的采集速度与更换电池作业效率.该方法在电动汽车电池的SOC预测、换电站和梯次储能站与电网之间的功率流动控制等方面都有良好的应用前景.     

考虑充电排队时间的电动汽车混合交通路网均衡

为分析充电排队时间对电动汽车用户路径选择以及路网均衡的影响,分别考虑充电排队时间与充电站充电流量、充电时间与充电量的关系,构建了相应的混合交通路网模型。证明了解的唯一性,并推导了混合交通网络模型对应的KKT条件,证明其与Wardrop第一原理等价。基于梯度投影法设计了求解算法,构建了一个算例验证了模型及算法的有效性。研究结果表明:固定排队时间下的最优解对应的充电站充电流量分布不唯一,非固定排队时间下的最优解对应的充电站充电流量分布唯一。在非固定排队时间下,电动汽车用户为了规避过长的充电排队时间,充电站充电流量分布会更加均衡;服务能力对充电站利用率的均衡性有显著影响;路网的总充电排队时间以及总出行时间随充电站服务能力的增大而逐渐减少。     

电动汽车用电池智能化快速充电研究

基于电池快速充电基本原理,制定了电动汽车用电池的分段恒流充电方案。根据对分段恒流充电试验结果的分析,对其控制策略进行了调整：按容量梯度法确定分段恒流充电终止控制参数,适当减小各段恒流值下降梯度,并将电池温度设为充电安全保障控制参数。调整方案后的充电试验结果表明,这种分段恒流充电控制方法可实现动力电池的智能化快速充电,有效缩短充电时间、提高充电效率。     

基于改进布谷鸟算法的快速充电方法

针对锂离子电池快速充电问题，提出了一种基于改进布谷鸟算法的快速充电方法。首先建立锂离子电池等效电路模型和热模型，然后以充电时间和温升为优化目标，采用多阶充电的方法，最后用改进布谷鸟算法搜索每个阶段的充电电流。讨论了充电时间和温升的权重系数对电池充电性能的影响，与传统布谷鸟算法相比，优化布谷鸟算法充电方法能够在温度升高几乎相同的情况下，充电时间减少约5%左右，平衡了充电速度和温升，延长了锂离子电池的使用寿命。     

一种通用型智能充电器的设计

为解决７．２Ｖ锂离子电池和６Ｖ镍氢／镍镉电池的智能高效充电,设计了一种通用型智能充电器．它基于微控制器的电路设计使得电池充电智能化,同时采用片内集成的高分辨率１６位单积分Ａ／Ｄ转换器和１６位脉宽调制信号输出定时器（ＰＷＭ）,这就保证了充电器的设计具有很高的系统精度．充电器的软件体系结构采用模块化的程序设计,５个子程序模块对应５种相应的充电操作模式：自适应充电模式、锂离子电池充电模式、镍氢／镍镉电池充电模式、放电模式、错误处理模式．     

家庭陪护机器人自主充电系统研究与设计

针对家庭陪护机器人电池容量有限,工作环不连续的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system, ROS)的家庭陪护机器人自主充电分级对接系统。采用卡尔曼滤波算法将编码器数据和惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)数据进行融合,同时结合激光雷达数据并基于Rao-Blackwellized粒子滤波即时定位与构图(simultaneous localization and mapping, SLAM)算法构建环境二维栅格地图;采用A^*算法和动态窗口(dynamic window approach, DWA)算法进行全局路径规划和局部路径规划,使机器人行驶至充电站附近或所在房间;采用基于双重优先级的红外导航对接算法引导机器人驶向充电站,完成与充电站的精确对接。试验结果表明,该系统有效地解决了传统方法中充电距离有限的问题,并且具有较高的对接效率、成功率、准确度和环境普适性,完全满足家庭陪护机器人的充电需求,具有较好的应用价值。     

铅酸蓄电池快速充电技术研究

根据蓄电池可接受的充电电流曲线提出一种铅酸蓄电池四阶段充电法.该方法可以缩短蓄电池的充电时间,提高充电效率,延长蓄电池的使用寿命.     

大容量铅酸蓄电池高效充电系统设计

阐述了大容量铅酸蓄电池高效充电的原理,对高效充电系统的主电路、正负脉冲充电电路、控制电路及高效充电系统软件进行了设计。实验结果表明,系统采用的高效充电方法可以有效地提高蓄电池的充电效率、延长蓄电池使用寿命,可以广泛应用于大容量铅酸蓄电池充电系统中,具有广阔的产业化前景和社会效益。     

新型蓄电池充电装置

本文介绍新研制的水电站蓄电池充电装置的原理,线路设计及充电曲线等。该装置经5个电站安装使用,证明性能良好,工作可靠。     

基于神经网络的铅酸蓄电池剩余容量预测

为有效地对电动车电池剩余容量进行预测,在分析了铅酸蓄电池充放电过程的反应机理的基础上,应用改进算法的BP神经网络,建立了铅酸蓄电池的神经网络模型,用于预测铅酸蓄电池放电过程中某一状态下的剩余容量。结果表明,通过该网络模型可以方便快速地得到电池剩余容量及荷电状态的预测值,所得结果满足要求,为电池管理系统提供了一种新的预测方法。     

锌银蓄电池智能充电机设计

介绍了一种基于单片机与专用集成PWM控制器SG3525的锌银蓄电池充电机。在分析锌银蓄电池特性基础上,采用模糊算法控制和单片机智能控制,对充电状态实时监控,并采用分段式充电方案,提高充电稳定性,克服了电压突变等带来的充电假结束或不饱和的缺点。通过在常规的BUCK充电电路中设计2只开关管轮流导通方式,使开关管工作在轮流导通状态,并通过实验进行验证,解决了驱动电路变压器驱动能力问题。     

最优频率控制的电池脉冲充电技术

提出一种最优频率控制的脉冲充电技术,用来改善电动汽车用动力电池的充电回应．建立了基本的数学模型,分析其工作原理,当用最优频率控制脉冲充电时电源与电池相匹配,输出的功率最大．通过分析可知：该方法不仅提高了充电效率,同时加快了充电速度．