混合动力电动车用LiFePO_4动力电池充电特性研究

针对混合动力电动车车载动力电池组由于单体电池性能差异易造成电池组充电特性不一致的问题,以磷酸铁锂动力电池为研究对象,从电池恒流和恒压充电原理出发,研究了恒流恒压充电阶段电池充电容量与充电电压、充电电流及充电时间之间的关系,并从电池欧姆内阻和极化内阻的角度,分析了恒流恒压充电过程中电池充电电压及充电电流与其内阻之间的作用关系,提出了利用恒流充电截止时间作为快速筛选电池充电容量的技术参数的方法。在此基础上,对某款10 Ah的磷酸铁锂方形铝壳电池进行了充电性能的实验分析。     

一种锂聚合物电池组平衡电路的设计

以ATMEL的AVR单片机Atmega8为核心设计了对锂聚合物电池组充电的平衡电路.以AVR单片机为控制核心.速度快、精度高、功能强.能够以电池组最低电池电压为参考电压,将其它电池的电压放电至参考电压,为电池组充电做好准备工作.采用此平衡电路可以有效地防止电池组中单体电池因过充电和充电不足引起的各种问题.     

减小万用表测电压误差的一种方法

我们知道,要测量电路中某两点的电压,就必须将电压表并联在被测电压两端,且电压表的内阻越大,所测得的电压值越准确.但有时手中只有低内阻的电压表,特别是低内阻万用表.若用来测高电阻电路(如显像管和电子管各极)的电压时,表针的读数值与被测电路的真实值就会相差很大.遇到这种情况,可以用下述方法来获得正确的电压数值.     

PHEV车载蓄电池充电电路控制方法研究

车载充电器是给插电式混合动力汽车电池包充电的设备。半桥LLC谐振变换器在频率调制的方式下能够实现主开关管的零电压开通和副边整流二极管的零电流关断,能够降低开关损耗。用调频控制方法实现了PHEV车载蓄电池的恒流恒压充电。仿真及实验结果都表明,用调频控制半桥LLC谐振变换器的方法在PHEV车载充电电路中有很好的表现。     

快速充电D型MH-Ni蓄电池研究

分析了限制MH-Ni蓄电池快速充电性能的一个原因是因为MH-Ni蓄电池在快速充电过程中产生大量热所致。以采用泡沫镍正极的8 Ah D型MH-Ni电池为例,从四个方面减少MH-Ni蓄电池在快速充电过程中产生的热量:1.优化电池结构设计,降低电池内阻;2.确定最佳电解液量;3.确定负极与正极容量比;4.增加正极中的钴含量。通过这些措施有效地降低了电池的内阻,减小了极化,大幅度降低了快速充电过程中产生的热量,从而提高了电池的快速充电能力。使之能承受近4 C的充电电流,并且达到20 min充满电的要求,电池内阻小于2.5 mΩ,30 A充电效率大于90%,30 A放电电压平台大于1.15 V。     

HEV车载快速充电系统的实现

介绍了混合动力电动车(HEV)车载充电系统的硬件实现方法及软件的程序流程.根据马斯三定律确定了分段恒流与脉冲充电相结合的智能快速充电策略,缩短了充电时间,提高了充电效率.实验结果表明所提出的智能脉冲充电策略可以实现交流侧单位功率因数,直流侧电压电流可调等特性.     

RSD脉冲放电系统中的高精度充电技术

研究了用于全固态高压RSD脉冲电源充电用恒流充电电源,推导了串联谐振软开关充电机理,并着重分析了实际电路中影响输出电流值的主要因素.在充电电压值和线形度的控制方面采用高温度稳定性的取样电阻和线性光耦隔离反馈,提高充电电压的幅值精度.基于DSP数字控制器的实验波形验证了CCPS电源在260 ms内将47μF电容库充电到1...     

具有原边互感识别功能的恒流恒压无线充电系统开发

为了满足电动汽车电池先恒流后恒压充电的需求,根据补偿网络工作的特性,结合充电安全性的要求,设计了基于LCC-LCC/S混合补偿网络的无线充电系统方案.在恒流充电模式下,副边采用LCC补偿拓扑.在恒压充电模式下,副边采用串联补偿拓扑.在此基础上,针对静态充电技术中容易出现两侧线圈偏移的问题,提出了根据原边逆变器输出电流和互感的内在电路关系自动识别互感值,再移相调节输出的高频电压,从而保持额定充电电流和电压的方法.最后,搭建了恒流输出5 A、恒压输出200 V的无线充电系统样机对设计的系统方案进行验证.实验结果表明,系统可以通过切换副边补偿网络,自动稳定地切换充电模式,且线圈发生偏移之后仍然可以实现额定电流和电压充电.该系统省去了原、副边之间的无线通信,允许两侧传输线圈有较大的偏移量,运行安全性高,电路结构和控制策略简单.     

基于多影响因素建立锂离子电池充电内阻的动态模型

锂离子电池内阻建模对研究电池热管理具有重要意义.充电内阻受温度、充电倍率等众多因素的影响,该文分析电池的内阻变化特性与多种影响因素(充电倍率、荷电状态以及温度)之间的关系,采用最小二乘法的二元多项式和三次样条插值算法对不同充电倍率、荷电状态以及温度下的电池充电内阻进行建模,并采用所建立的多因素动态内阻模型对不同状态下的充电内阻进行估算.实验结果表明,所建立的动态内阻模型获得的内阻估算值与实验值的最大误差不超过6mΩ,证明所提出的电池充电内阻建模方法的有效性.     

修正RC模型混合动力车用氢镍蓄电池SOC预测

根据混合动力汽车动力蓄电池瞬时脉冲大电流充放电工作特点,提出了一种能够实时动态估计氢镍蓄电池SOC的新方法。结合蓄电池当前状态和历史使用因素共同确定蓄电池初始SOC,并利用修正的RC模型,通过合理分配权值综合运用电量累计法和开路电压法进行蓄电池的SOC预测,电量累计考虑充放电效率和寿命因素影响,开路电压利用卡尔曼滤波法求解。最后,通过台驾试验验证算法的准确性,结果表明,SOC预测误差可控制在6%以内,满足混合动力汽车工作要求。     

电动车用MH-Ni电池SOC模型的研究

通过对电动车用MH-Ni电池的开路电压、充放电电流、温度、自放电等因素的研究,建立了一种适用于MH-Ni电池的荷电量状态的数学模型。在初始状态,采用开路电压以及系统存储值,来估算初始电量;在充放电过程中采用电流积分法,并结合各种修正系数来估算过程电量。该方法成功地应用于纯电动车和混合电动车镍氢电池的管理系统中,电量估算误差小于7%。     

电动车辆动力电池组电压采集电路设计

为保证电动车的正常和安全行驶,电池管理系统必须实时监测电动车电池的电压数据,为了避免电池电压的不均衡性带来的局部电池过充/过放引起的安全问题,要求检测系统必须对电池单体电压进行精确测量.设计了基于压控恒流源法的电池组电池单体电压采集电路,该电路以运算放大器为核心,将被检测的电压信号转换成电流形式,提高了电池单体检测模块的抗干扰性和工作稳定性,并且该检测电路在某电驱动车辆上得到了成功的应用,电压采集精度在0.5%以内.     

动力电池状态参数监测系统的设计与实现

在电池管理系统中,电池状态参数监测系统是保证其正常运行的基础。针对电动车动力电池管理系统的需要,设计实现了一种基于DSPTMS320F28335芯片的动力电池状态参数监测系统。通过多次实验测试验证,该系统可以对动力电池的总电压、单体电压、总电流和多点温度进行监测和处理,其监测电路简单,成本低,精度高,具有一定的实用价值,同时在监测过程中电压和电流监测电路与动力电池通过光耦相互隔离,保障了监测过程的安全性。     

电动汽车电池组监测系统的设计

为确保电动汽车电池组性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池组进行合理有效的管理和控制,因而基于智能电池监测芯片DS2438设计了电动汽车电池组监测系统。DS2438集电池的温度、电压、电流和流进流出电池电量的测量于一体,节省了大量器件,简化了电路。根据DS2438的测量结果可以简单地估算出电池荷电状态(SOC),并对结果进行显示,作为电池充放电和故障诊断的依据,从而可以更加合理地利用电池,提高电池的可靠性。     

Hybrid DC–DC converter with high efficiency,wide ZVS range,and less output inductance

In this paper, a new soft switching direct current (DC)–DC converter with low circulating current, wide zero voltage switching range, and reduced output inductor is presented for electric vehicle or plug‐in hybrid electric vehicle battery charger application. The proposed high‐frequency link DC–DC converter includes two resonant circuits and one full‐bridge phase‐shift pulse‐width modulation circuit with shared power switches in leading and lagging legs. Series resonant converters are operated at fixed switching frequency to extend the zero voltage switching range of power switches. Passive snubber circuit using one clamp capacitor and two rectifier diodes at the secondary side is adopted to reduce the primary current of full‐bridge converter to zero during the freewheeling interval. Hence, the circulating current on the primary side is eliminated in the proposed converter. In the same time, the voltage across the output inductor is also decreased so that the output inductance can be reduced compared with the output inductance in conventional full‐bridge converter. Finally, experiments are presented for a 1.33‐kW prototype circuit converting 380 V input to an output voltage of 300–420 V/3.5 A for battery charger applications. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

电动汽车锂离子电池组电压巡检系统设计

在电池管理中对各锂离子电池单体进行电压准确测量是开路电压法判断电池电量并进行均衡管理的重要部分。本文针对现有电压巡检系统不足做了简要分析,设计了一种利用光耦合控制开关器件组成开关阵列对电动汽车锂离子电池组进行电压测量的系统,详细分析了各部分电路的工作原理,并给出了实验数据。经实验,该电路能可靠、准确地对串联电池组的电压进行测量。系统具有一致性好、抗干扰能力强、实用性强等优点。     

混合动力汽车用MH/Ni电池的建模

分析了混合动力汽车(HEV)用MH/Ni电池的特点,对电池建模进行了探讨.基于额定电压为144 v的6 Ah MH/Ni电池组的混合脉冲实验,采用回归分析方法,辨识了Thevenin、PNGV两种电池等效电路模型参数;在Simulink中建立了等效电路模型,用HEV电池的3种典型工况测试了模型精度.Thevenin模型在恒流充电工况下的精度较高,而PNGV模型在充放电交替变化较大的复杂工况下的精度更高,更适合HEV中的高功率型电池.     

基于MMMC插电式混合电动汽车变换系统及充电控制策略

提出一种基于模块化多电平矩阵变换器(MMMC)的插电式混合电动汽车(PHEV)综合变换系统,该系统同时兼顾电机驱动和电池管理,不需额外的充电电路。针对该系统,研究了外接电源充电控制策略。通过建立系统小信号模型和分析各部分功率关系,提出了以MMMC桥臂电流直接控制为核心的多层次电池荷电状态(SOC)均衡充电控制策略,包含相间、桥臂间以及本桥臂各子模块电池SOC均衡充电控制。搭建了RTLAB硬件在环仿真实验平台,实验结果验证了所提出的控制策略的有效性和可行性。