动力电池均衡充电控制策略研究

针对动力电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异会在充放电过程中不断增大,最终导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短的问题,分析动力电池组均衡充电控制系统的电路模型,研究电池组快速充电的方法,提出一种能够消除单体电池性能差异对动力电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略.该控制策略根据电池组中单体电池的不同状态,通过均衡电路微调单体电池的充电电流,从而实现电池组的快速均衡充电.在72V/120AH铅酸蓄电池组上进行对比充电测试,实验结果证明了该控制策略的有效性.     

一种改进的VRLA电池组无损均衡充电电路

分析了现有VRLA电池组均衡充电方案的不足之处，提出了一种简单、高效、高可靠性的均衡充电方案。该方案中的分流模块能自动实现单体电池间的能量转移，从而能逐步减小电池组的不一致性，它能保证电池组中所有电池单体在充电中后期都处在同一充电深度，防止了电池单体的过充，从而提高了电池组寿命。仿真及实验验证了该方案的正确性。     

电压一致性对锂离子电池串联使用的影响

测试功率型18650单体电池在不同充电电压下的循环寿命和不同放电电流的过放电循环寿命。定量造成电池包中的电池SOC差异,模拟了在串联使用中单节电池自放电导致电池组电压不一致,从而在循环过程中单体电池发生过放电,导致电池组循环寿命的衰减。用三电极体系测量了真实电池在充放电时的正负极电位关系,分析了提高电池耐过放性能的方法。     

新充电方案对锂离子电池组循环性能的影响

用传统充电方案与新的充电方案交叉的方法对36V/10Ah LiFePO4锂离子电池组进行循环性能测试,结果发现:新的充电方案可以在一定程度上提升电池组的循环性能,对于单体性能差异较大的电池组,其改善效果尤为明显。通过实验分析发现,电池组循环性能的衰减主要是由于电池组整体的差异性而使得充电容量的衰减,而非单体性能的下降。另外,通过对电池组中3个单体进行单独放电而故意加剧电池组间单体电池荷电状态失衡,从而模拟实际使用过程中可能会出现的单体间自放电率差异较大的情形。在此种状态下,新的充电方案可以通过10次的循环过程将电池组容量恢复至正常水平。因此,新的充电方案可以有效地均衡电池组间单体容量差异,从而避免使用过程中由于单体间自放电差异的存在和累积而导致电池组寿命的急剧缩短。     

一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略

电动汽车用动力电池组都是由多个单体电池串联而成,由于单体电池的性能不可能完全一致,串联使用过程中,初期的细微差异在每次充放电的放大作用下,一段时间后单体电池间的性能差异就会逐渐增大,从而导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短。通过分析电池组提前失效的原因,针对耗散型均衡控制电路,深入研究电池组均衡充电控制的电路模型,并在此基础上提出一种既能够实现电池组快速充电,又能够消除单体电池不一致对电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略。根据所提出的均衡充电控制策略,对72 V/120 AH铅酸蓄电池组进行对比测试,实验结果说明了该策略的有效性。     

深循环VRLA电池充电方法的研究

对VRLA电池用不同的充电方法进行充电,做深循环寿命试验,并对实验结果进行分析,总结各种充电制度对深循环VRLA电池寿命的影响。结果表明：1、充电制度对深循环VRLA电池的寿命有着重要的影响;2、恒压（限流）充电方法容易导致电池长期充电不足,从而发生硫酸盐化;3、恒流充电的电池失效原因是正极板铅膏发生软化、脱落;4、脉冲充电的方法可使深循环VRLA电池寿命提高。     

材料试验机在电池组装压力测试中的应用及分析

采用AGM隔板的VRLA动力型电池极群组装压力的大小及一致性是影响电池性能、电池组性能一致性的重要因素。本文介绍了用材料试验机检测电池组装压力的方法,及在不同的极群组装压力下组装的电池、电池组性能上的差异。AGM-VRLA电池的循环寿命与组装压力有很大的关系。理论实践证明,给极群组施加一个较高的压力时,可以明显提高VRLA电池的循环使用寿命,但是超过一定压力后,继续增加组装压力,电池的循环寿命反而下降。     

锂离子电池循环寿命快速衰减的原因

通过单体电池循环寿命实验,研究了电池组中最差单体电池循环寿命的快速衰减原因,发现充电终止电压差异、放电截止电压差异、温度差异及充电倍率差异是主要因素,加速循环寿命衰减分别可达到200%、120%、115%及140%以上.改善这些因素可延长锂离子电池组的循环寿命1倍以上.     

放电制式对锂离子电池循环寿命的影响

通过对LiFePO4锂离子电池循环寿命实验,发现电池在不同充放电制度下的循环寿命差异很大.研究发现,单体电池充电终止电压应该在3.65 V左右,超过4.0 V会造成电池循环寿命的严重衰减.单体电池放电截止电压应该尽可能高,应大于2.5 V;充电倍率越高,电池循环寿命越低.在电池组的实际使用中,应该综合考虑这些因素,并采...     

慢脉冲快速充电在VRLA电池容量恢复中的应用

应用慢脉冲快速充电方法,对报废的VRLA电池进行容量恢复。结果表明:VRLA电池容量可恢复到额定容量的90%~100%。经测试,恢复容量后的VRLA电池的平均循环寿命达150次,从而间接地延长了VRLA电池的寿命。     

备用电源阀控铅酸电池组主动均衡研究

探讨了备用电源中浮充电压对阀控铅酸电池寿命的影响,要保证电池的使用寿命,必须有合适的浮充电压.讨论了传统的均衡充电不适合阀控式铅酸电池,提出了电池组主动均衡的方法.通过主动均衡,可以使电池电压达到足够的均衡精度,保证电池的安全稳定和使用寿命.     

充电模式对阀控铅蓄电池循环寿命的影响

报道了充电模式对常温固化和高温固化阀控铅蓄电池循环寿命影响进行的对比试验.实验结果表明：充电模式是决定常温固化电池是否有较长循环寿命的关键;高温固化电池受充电模式的影响较小.因此,电池生产过程中采用高温固化工艺,有利于延长电池的循环寿命.     

慢脉冲快速充电解决VRLA电池的PCL效应

利用慢脉冲快速充电方法,设计不同的充电参数,对阀控式铅酸(VRLA)电池进行循环测试,找出适合VRLA电池的最佳充电制度,以克服或消除早期容量衰减(PCL)效应,抑制硫酸盐化、失水干涸及热失控.36 V、10 Ah VRLA电池的100%DOD循环寿命达470次以上.     

备用电源阀控电池组主动均衡研究

要保证电池的使用寿命,必须有合适的浮充电压。本文探讨了备用电源中浮充电压对阀控铅酸电池寿命的影响。文中讨论了传统的均衡充电不适合阀控式铅酸电池。提出了电池组主动均衡的方法。通过主动均衡,可以使电池电压达到足够的均衡精度,保证电池的安全稳定和使用寿命。     

硫酸亚锡在电动自行车VRLA电池中的应用

介绍了在电动自行车用密封铅蓄电池电解液中添加SnSO4的作用;试验了电解液中不同添加剂对电池充电接受能力和循环寿命的影响;结果表明：添加0.5％的SnSO4改善了电池的充电接受能力和循环寿命,达到了430次循环,循环寿命比添加Na2SO4的电池提高了40％。     

延长阀控密封铅酸蓄电池寿命的研究

阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池的使用寿命与浮充电压、环境温度、正极板栅的腐蚀、失水、热失控、AGM隔板弹性疲劳等因素有关。为了延长VRLA蓄电池的使用寿命,提出了相应的解决方法,并讨论了VRLA蓄电池的使用维护、监测和在线容量判定等问题。为延长VRLA蓄电池使用寿命,便于维护保养和保证电信系统工作正常,提供了经验。     

电动助力车用VRLA电池组的均匀性

VRLA电池组中的单块电池和单格电池在放电电压达到终止电压(10.5 V和1.75 V)之前是比较均匀的,它们之间的标准差较小,且很少变化;但当接近终止电压时,均匀性变差。过度深放电给电池板栅和活性物质带来的损害,会劣化VRLA电池组的均匀性,降低电池容量,缩短VRLA电池组的寿命。     

炭黑含量对铅酸蓄电池负极性能的影响

采用充放电技术研究了电动车用阀控铅酸蓄电池负极的炭黑含量对电池容量、充电接受能力及充电方式的影响,结果表明负极中添加适量的炭黑可以改善电池负极的导电性能,提高电池的负极活性物质利用率及电池的放电容量,有利于电池的大电流放电,提高电池的充电接受能力及循环寿命,并对充电方式的敏感性小。电动车用阀控铅酸蓄电池负极炭黑添加量在0.9%左右时表现出最佳的充放电性能。     

蓄电池单只浮充电压低原因分析及处理

介绍核电厂用蓄电池组中单只浮充电压低的原因,成功地实现了在不停电的情况下对电压偏低的单只蓄电池进行了在线更换,并对有缺陷的蓄电池进行了解体检查,确认根本原因,为同类故障处理提供了借鉴。     

改善电动助力车用VRLA电池单只落后现象的探讨

根据市场上电动助力车用VRLA电池循环使用中单只电池落后的突出问题,从不同型号电动助力车用铅酸蓄电池的类别及故障表现的角度出发,对电动助力车主要构件的作用与存在的问题、铅酸蓄电池电化学反应机理、生产制造方法难以避免的问题、减少单只电池落后现象的措施等方面进行了阐述。