锂离子电池组的内阻在线检测系统的设计

锂离子电池组在应用中需要对其内阻进行检测.对电池的交流内阻测量法进行了改进,在串联电池组内阻的测量中引入了单体电池的内阻测量法,设计了锂离子电池组内阻的在线检测系统.通过锁相放大技术及基准电阻补偿方法提高了测量的精度,误差在10%以内.     

基于DDS技术蓄电池内阻测量系统的研究

为了克服传统交流注入法测内阻过程中相位差计算引起的系统结构复杂、易引入误差等缺点,本文采用交流比例法设计了蓄电池内阻在线测量系统,将待测蓄电池与参考电阻以及高精密电阻串联构成分压回路,利用单片机STC89C52RC控制DDS芯片AD9850产生低频交流信号源,经耦合电路注入蓄电池两端,检测端经过交流差分放大、相敏检波、低通滤波及加转换输入到单片机得到内阻值。试验表明该检测系统具有结构简单,抗干扰能力强,测量精度高等优点。     

蓄电池内阻智能测试仪的设计

改进了蓄电池内阻测量的交流阻抗法,提出了交流比例法,把蓄电池与高精密电阻串联,通过测量交流信号在二者上所产生压降的有效值来获得蓄电池的内阻。在新方法的基础上设计了蓄电池内阻智能测试仪,该仪器以ADuC 812单片机作为主控芯片,采用了新型信号发生电路和信号采样转换电路,可根据被测蓄电池型号和工作环境的不同适时改变交流信号的频率和幅值,并能与上位机进行通信。对比试验结果表明:所设计的蓄电池内阻测试仪具有操作简单,可靠性高,抗干扰能力强,测试结果准确等优点。     

基于过渡过程锂电池内阻特性分析研究

以常用锂电池为研究对象,通过以瞬间电流变化情况,研究分析了锂电池内部电阻特性,提出了以电路模型为基础的内阻估算方法。通过过渡过程实验,研究结果表明,锂电池内阻在不同荷电状态(State of Charge,SOC)下呈现规律性的变化,提出了一种实时监测电池内阻的估算方法。     

基于正弦波扫描激励的铅酸电池内阻分析

介绍了一种基于正弦波扫描激励的铅酸电池内阻分析电路原理。向铅酸电池注入各种低频正弦波信号,并采用动态带通滤波器滤除各种不相关的噪声,保证测量的精度,可分析电池在各种频率下的内阻分布,扩大了传统交流激励法测量内阻的范围。在激励频率为20 Hz时,得出铅酸电池的内阻为0.238 mΩ。     

基于锁相放大技术检测VRLA电池的内阻

分析了阀控式铅酸(VRLA)电池内阻的测试方法,介绍了采用交流比例法在线测量电池内阻装置的原理.介绍了采用锁相放大技术实现内阻测量的实际电路.该装置通过采用平衡调制解调芯片AD630,既简化了设计,抑制了干扰和噪声,又可以精确测量VRLA电池的内阻.     

基于脉冲电流放电法的蓄电池内阻在线检测研究

针对现有蓄电池内阻检测方法存在的精度差、复杂性高和影响蓄电池寿命等缺点,研究了一种基于脉冲电流放电法的内阻在线检测系统。通过控制开关管的通断使蓄电池对负载进行脉冲电流放电,同时采集放电前后的电压及电流,经交流差分电路放大后将交流信号转变为直流信号,再通过滤波电路处理后进行模数转换,最后由MSP430单片机进行分析处理,实时在线计算蓄电池内阻。实验结果表明,本文提出的脉冲电流放电法需要测量的参数较少,降低了系统的复杂性,提高了在线测量蓄电池内阻的精确度,同时避免了瞬间大电流对蓄电池的损害,延长了使用寿命。     

变电站直流系统铅酸电池内阻在线测量方法

针对变电站直流系统电池内阻在线精确测量的困难,提出活化时进行瞬时大电流放电来测试内阻的方法。针对宝鸡眉县潼关寨110 k V变电站,研制变电站直流系统阀控式铅酸电池内阻在线测量仪器。与基于交流法的手持式测试仪相比,提出的电池内阻测量方法对内阻多次测量结果的标准差更小、重复性好,结果更稳定。     

蓄电池内阻测试仪的设计

对蓄电池内阻测量的直流放电法和交流注入法进行了比较,采用小电流电量比较法,把蓄电池与高精密电阻串联,通过测量电流信号在二者上所消耗的电量来获得蓄电池的内阻.试验结果表明:所设计的蓄电池内阻测试仪具有操作简单、可靠性高、抗千扰能力强、测试结果准确等优点.     

多参数血细胞检测的电路实现

本文介绍了基于电阻法的血细胞计数分析仪的原理及信号处理硬件结构。采用计算机对整个数据采集系统进行控制和管理。设计了高精度恒流源、程控放大器、直流电平跟随复位电路及峰值检测电路,较好地解决了微弱信号的提取问题,并解决了仪器的测量速度和测量精度的矛盾。     

一次性锂电池电量预测技术研究

针对在一次性锂电池电量预测方面所存在的不足,提出一种新型实用的一次锂电池SOC预测方案。该系统采用锁相放大技术设计一款交流内阻测量装置,采集锂电池交流内阻,根据交流内阻与SOC变化关系构建函数模型,并以该模型实现一次锂电池SOC预测。实验结果证明,该系统可有效用于一次性锂电池的电量预测,且测试结果较为可靠。     

蓄电池内阻测量装置的研究

实现单体电池内阻的在线实时监测,对提高直流系统的安全运行、提高供电系统的可靠性和自动化程度,有着十分重要的意义。对现有的几种直流系统蓄电池单体电池内阻测量方法如密度法、开路电压法、直流放电法和交流法等进行了比较分析,指出了它们的优缺点。提出了一种新的蓄电池单体电池内阻测量方法———交流变频测量法,着重介绍了该装置的工作原理及硬件与软件设计。基于该测量法的内阻测量装置现已在多个变电站中投入运行,现场使用表明该方法完全克服了传统内阻测量方法的缺点,具有测量精度高、抗干扰能力强、可实现在线测量等优点。     

锂电池动态系统Thevenin模型研究

建立高精度的电池模型对于电动汽车动力锂电池的应用研究有重大意义。锂电池在使用过程中,其系统参数会跟随外界环境及荷电状态变化而改变,选用固定参数的电池模型会导致模型精度差。提出一种动态系统Thevenin模型。结合影响锂电池特性的荷电状态和环境温度因素,将经典Thevenin模型中的欧姆内阻、极化内阻、极化电容等固定参数,在动态系统Thevenin模型中描述为随荷电状态与温度动态变化的变量。最后选取单体锂电池为实验对象,采用HPPC实验辨识模型参数,对经典模型与动态系统模型分别进行仿真分析,结果表明,动态系统Thevenin模型能更准确描述锂电池性能。     

软包装锂离子电池的短路失效分析

为了提高软包装锂离子电池的安全性,对短路测试进行了模型分析、商品化电池实测评估以及短路失效的机理分析。通过测量电芯直流内阻和计算极耳电阻,估算了电池短路时的瞬时电流值。理论分析和实测结果均表明:外接电阻和环境温度是影响电池短路失效的主要因素,在较大的外接电阻和较低的环境温度条件下,电池发生短路失效的概率降低。基于短路测试的失效分析,可以采用降低极耳电阻和增大封装强度等方法来提高软包装锂电池的安全性。     

三元锂离子电池直流内阻的测试分析

内阻是评价电池性能的重要指标之一,内阻的测试包括交流内阻(ACIR)与直流内阻(DCIR).交流内阻与欧姆阻抗接近,直流内阻则包含了欧姆电阻和活化电阻.锂离子电池的直流内阻与电池的功率性能直接相关,且关系到电池系统的发热性能、电动汽车的爬坡能力,对电池系统的相关设计有着重要的指导意义,在实际应用中也多用直流内阻来评价电池的健康度和寿命预测等.因此直流内阻测试结果的准确性至关重要.对不同条件下的直流内阻进行了测试对比,测试结果表明,电池SOC状态,脉冲电流,脉冲时间,测试温度以及使用工况都对电池直流内阻有较大的影响.     

基于SREKF的锂电池健康状态估计

健康状态(state of health,SOH)估计在电池管理系统中起着非常关键的作用。为了进一步提高锂电池SOH估计精度,提出基于平方根扩展卡尔曼滤波算法(square root extended Kalman filter,SREKF)的锂电池SOH估计方法。通过建立二阶RC等效电路模型(equivalent circuit model,ECM),将表示SOH的欧姆电阻(R_0)塑造为状态向量,利用锂电池欧姆内阻与SOH之间的内在关系,可得到锂电池的SOH。通过SREKF实时估计电池的内阻,该方法能保证状态协方差矩阵的对称性和非负性。在恒流工况与混合动力脉冲特性(HPPC)工况的验证结果表明,与EKF算法相比,SREKF算法能够更准确、更可靠地估计欧姆内阻,为电池SOH估计提供了一种有效的方法。     

基于阈值修正因子的锂电池动态均衡策略研究

磷酸铁锂电池具有能量密度大、电压平台高、无记忆性等优点，在电力工程中得到了广泛应用。但单体电池在容量、电压和内阻等方面的不一致性不容忽视。提出了一种基于阈值修正因子的锂电池动态均衡策略。对反激式均衡电路的拓扑及原理进行了分析，阐述了锂电池均衡电路原理。传统均衡技术以电池组SOC值均值为均衡中心来设置某固定值或比例的阈值，导致均衡效率不明显的问题，提出了一种带修正因子的均衡阈值动态调整方法，并通过能量转移矩阵稀疏度问题求解求得最优转移路径。最后通过搭建磷酸铁锂电池模组模型，验证了所提方法的合理性与高效性。根据仿真结果，验证所提方法能够优化磷酸铁锂电池组的均衡效果和提高锂电池组利用效率。     

便携式低功耗电池内阻测试仪的研究

设计了一种实用的低功耗的内阻测试仪,介绍了采用交流注入法测量电池内阻的测量原理,详细分析了使用超低功耗微处理器MSP430F449组成低功耗系统的软硬件设计.测试结果表明,该仪器能较好地满足镍氢电池和锂离子电池内阻测试的要求.     

正交锁相放大器的蓄电池内阻在线检测系统

为了提高蓄电池内阻的检测精度,采用交流注入法建立了蓄电池内阻测量模型,利用现场可编程门阵列FPGA设计了正交数字锁相放大电路,有效抑制了带外噪声,从而提高了测量精度。实验结果表明:设计系统能够在线测量蓄电池内阻,平均测量误差仅为1.06%,能够快速定位出电池组中的劣化电池,为蓄电池的健康诊断提供了可靠的技术保障。     

动力锂电池等效模型与实验平台搭建方法研究

为清楚理解动力锂电池的内部结构和工作原理,选取搭建较为精确的等效模拟十分重要,它能更精确有效地获取各项内部参数。以动力锂电池为研究对象,分析其工作特性和原理,查阅资料做出最佳等效模拟电路,通过锂电池的充放电过程的HPPC实验研究,有效估算出SOC并得到所需各项参数,再由等效电路的计算方程得到等效参数。结论得出锂电池充放电过程中参数大致稳定,等效内阻均值为1.023 mΩ,标准差为0.218 6,极化电阻均值为0.304 4 mΩ,标准差为0.150 4。基于STM32、检测电路和LCD搭建的充放电系统,实现对锂电池电流和电压的检测以计算分析模拟电路内部参数。