动力锂电池组及管理系统的故障诊断

锂电池作为电动汽车能源系统的核心部件,及时检测到故障以及准确定位故障源直接关系到电动汽车的安全运行。介绍了一种自主开发的具有故障诊断功能的锂电池管理系统,实现了对电池组、充/放电电路及电池管理系统全面的故障诊断,有效提高了电动汽车能源系统的可靠性,对于保障整车安全可靠运行具有重要意义。     

AVR单片机的锂电池组充放电保护系统

针对单个锂电池离散性造成的锂电池组充电不足、放电不够的问题,设计出了基于AVR单片机ATmega32和模拟前端ISL9208的锂电池组充放电保护系统;实现了对13节串联锂电池组的充放电的单体电池电压检测、温度检测、电池组电流检测等功能;具有体积小、成本低、反应快等优点。实验结果证明了该设计方法的正确性和可行性。     

适用于混能及全电动汽车的电池管理系统

介绍了一种采用主动平衡方法的电池管理系统,能够准确平衡电压和准确估算充电量,确保系统能充分利用电池组内的储电,因此可以解决电动汽车锂电池的行程里数问题,确保电池更安全可靠,寿命更长,适用于混能及全电动的汽车.     

基于Vmin-EKF的动力锂电池组SOC估计

动力电池组的荷电状态(SOC)是电动汽车能量控制的重要参数.针对串联锂电池组的SOC估计问题,建立电池组的Vmin状态空间模型,电池组内单体电池负载电压的最小值Vmin和电池组的SOC分别作为模型的观测变量和状态变量.应用扩展卡尔曼滤波算法,实现对SOC的动态估计.对模拟电动汽车的实际工况进行电池组放电实验,结果表明,该方法能实时准确地估计电池组SOC.     

24 V/20 A磷酸铁锂电池管理系统的软件设计

磷酸铁锂电池作为一种新型的锂离子蓄电池,具有高容量、高输出电压、良好的充放电特性,但也存在着电池组一致性、电池过充等问题,因此在实际使用中需要配合电池管理系统(BMS)对其进行管理和保护,以发挥其最佳性能。文中设计了一款具有24 V/20 A输出功能的磷酸铁锂电池电源管理系统,利用模块化的设计理念,采用MAX17830的硬件架构对电池组进行数据的采集,并使用RT-Theart嵌入式操作系统进行任务管理。其主要研究内容是磷酸铁锂电池管理系统的软件设计及系统平台测试。     

纯电动汽车电池组多路抗共模电压测量系统

论文提出了一种针对串联电池组电压测量的新的硬件电路。该方法将电池组中各单体电池从不同电压等级变换到同一电压范围0－5V,使得电池管理系统可以通过一片多路A／D采样芯片或者带多路的A／D转换通道的单片机,来实现对多节锂电池的电压精确检测,并通过仿真和放电实验进行了验证,电路新颖、实用性强,降低了成本。     

电池组双向无损均衡充放电模块的设计

由于串联电池组充电时的不均衡,导致电池循环寿命缩短,均衡充电成为了串联电池组充电技术中重要的考虑因素。为改善串联电池组充电时的不平衡,应保证电池组中所有电池的电压都处在同一水平状态。本文设计一种用单片机控制的双向无损均衡充、放电模块,并通过实验验证了该模块的效果。     

基于在线开路电压估算的电池均衡指标研究

开路电压作为均衡指标可以准确反映电池组中单体的不一致性状态,如何在线实时获得开路电压是电池均衡研究的难点之一。使用BP神经网络结合当前工作状态下的电流、电压与荷电状态在线估算开路电压,并以此作为均衡指标在自主研制的BMS算法验证平台采用耗散型均衡方式实现电池放电阶段均衡。实验结果表明：在相同均衡策略下,在线估算的开路电压均衡指标与工作电压均衡指标相比,工作截止时的开路电压偏差近似为初始开路电压偏差的一半,因此能够准确地表征锂电池的不一致性。为电池组均衡指标的选择提供指导,促进电池组均衡技术的发展。     

动力电池组散热性能分析

新能源电动汽车是未来的发展趋势,锂离子电池因其能量密度高、自放电率低、输出电压高等特点,被广泛作为电动汽车的动力电池。动力锂电池在大功率放电过程中产生较高的热量,易发生自燃、爆炸等事故。根据锂离子电池放电生热的特点建立模型,用计算机仿真的方法,对动力电池组进行建模分析。分析结果表明,随着工质流速的增大,电池组表面的温度逐渐降低,当电池组表面工质流速达到50 m/s后,温度降低幅度逐渐变小,趋向于某一固定值,且降温所需能耗与降温幅度之比大大增加,不再具有可行价值。     

煤矿救灾机器人动力电源研究

针对机器人电源系统的需求,分析并比较了磷酸铁锂电池、超级电容以及磷酸铁锂电池并联超级电容的混合电源的性能,认为磷酸铁锂电池较适合作为煤矿救灾机器人的动力电源;研究了磷酸铁锂电池的小电流放电特性,建立了相应的放电模型,并据此对24V,40A.h的电池进行理论计算,得出结论:放电电流在30A以下时,电池自身消耗的能量可以控制在12%以下,降低输出电流可以降低电池自身的能量消耗,增加输出的能量。     

矿用大容量磷酸铁锂电池管理系统设计

为了保证矿用磷酸铁锂电池的安全性,结合煤矿工业实际需求,设计了8节单体60A·h磷酸铁锂电池串联、24V额定电压输出的矿用电池管理系统。该系统将微处理器配合集成芯片LTC6803组成电池保护模块,利用安时法估算电池组电量,采用电阻分流型均衡技术改善电池组性能。现场应用结果表明,该系统运行稳定可靠,保证了矿用磷酸铁锂电池的安全高效性。     

基于LTC6804的电池管理系统设计

电池管理系统(BMS)在一辆安全可靠的电动车中的地位十分重要,其中多路单体电池电压的精确测量是其中一个重要问题。基于Linear公司的2012年最新的电池组电压采集芯片成为多种解决方案中的佼佼者。本文基于该芯片设计了一套可以管理24个单体动力锂电池的电池管理系统模块,该模块可以串联以管理更多电池组。     

矿用大容量磷酸铁锂电池管理系统设计

为了保证矿用磷酸铁锂电池的安全性,结合煤矿工业实际需求,设计了8节单体60A·h磷酸铁锂电池串联、24V额定电压输出的矿用电池管理系统。该系统将微处理器配合集成芯片LTC6803组成电池保护模块,利用安时法估算电池组电量,采用电阻分流型均衡技术改善电池组性能。现场应用结果表明,该系统运行稳定可靠,保证了矿用磷酸铁锂电池的安全高效性。     

储能开关式抗干扰电路

一种由可反复充、放电的电池组或电容器作为储能元件,机械或电子开关作为切换开关,脉冲电路作为切换控制器组成的储能开关式抗干扰电路.该电路的切换开关在切换脉冲控制下,使储能元件在充电时与电网接通,同时与负载断开;储能元件在放电时与负载接通,同时与电网断开.负载在工作全过程中,只与储能元件相关,与电网无关,能有效地隔离来自电网的干扰.     

基于BQ2056设计实现多节锂电池充电

多节锂电池串联组成的锂电池组,体积小,电压高,容量大,在许多便携电子产品中应用广泛,但目前市场上的锂电池充电器大都面向4节及以下锂电池充电。基于此需求,设计了一种基于1~2节锂电池充电管理芯片BQ2056的多节锂电池充电系统,可实现对多节锂电池直接充电。实验结果表明该充电系统是可行的。     

并联锂离子电池组的模型化与电流分配

近些年发表了大量关于消除串联电池组能量不均衡方法的文献;然而,关于电池性能的变化对并联电池组的影响的研究还比较少;为探索具有不同特性的电池进行并联联接时的影响,基于锂电池的戴维宁等效电路模型建立了并联电池组的数学模型;在此基础上,通过内阻差ΔR和容量差ΔQ两种参数情况分析了并联电池组内电流分配的基本机制;为进行对比分析,选择了4个不同老化程度的锂电池以构建不同的电池组;采用非线性最小二乘法对模型的未知参数进行辨识,并利用MATLAB进行建模仿真比较;仿真实验结果表明,对于有不同老化程度电池的并联电池组,并联电池组内的电流会发生很大的变化,这可能导致更严重的不一致性问题并进一步加速电池老化。     

基于SOC主动均衡和健康诊断的电动自行车锂电池智能保护器

电池均衡管理作为电池管理系统的核心之一,在解决电池组不均衡问题,使电池组中各单体电池的性能基本一致、最大化电池组的容量,通过主动均衡算法和DC-DC均衡方式,提高电池包内部各单体电池储电状况一致性,实现锂电池充放电过程的均衡,防止过充过放;建立健康状况诊断模型,结合单体电池多次充放电记录,实现对电池状况的诊断,实验结果表明,该保护器在解决电池组不均衡方面达到了预期的效果。     

磷酸铁锂电池的保护监测系统分析

针对目前性能稳定应用于电动自行车、电动高尔夫球车、电动汽车的磷酸铁锂电池动力模块,本文介绍其保护监测系统的软件设计及硬件基础,实现电池组的有效管理和监控,解决锂电池应用过程中安全性差、充电一致性差等技术难题。     

混合动力车用电池均衡方案研究

阐述了增加均衡电路的意义,并结合混合动力车的实际运行情况,设计了锂电池组的均衡模块.选择能耗型均衡方式来实现电池荷电状态的平衡.针对电池不均衡的情况制定了均衡策略,并进行了模拟工况测试实验,效果明显.此电路工作稳定,并兼顾了实时性、安全性,可以有效的抑制电池组不一致性的扩大,延长电池组的使用寿命.     

锂电池组剩余电量SOC估算方法的分析与研究

近年来,纯电动汽车以其结构简单、无废气排放、能量使用效率高等优势得到了广泛应用。电动汽车产业化的关键在于动力锂电池及其应用技术的产业化发展。为提高纯电动汽车锂电池组的寿命和安全性,对纯电动汽车的锂电池组剩余电量荷电状态(SOC)估算算法进行了研究。采用安时积分法和开路电压法相结合的方法,并引入参数电池额定容量百分比对SOC估算,在一定程度上提高了估测SOC的精度。通过试验测试,验证了锂电池组剩余电量SOC估算算法的有效性。对锂电池组剩余电量SOC估算算法的研究可以延长电池组寿命、保障电池的安全性、降低运行成本,对电动汽车的推广应用起着重要作用。