单体电池特性测试仪的设计与实现

设计了一种基于STM32F407IG控制器的单体电池特性测试仪,该系统由STM32F407IG控制器、充放电电路单元、彩屏LCD显示单元、电源单元、按键单元和USB转串口单元组成,并通过USB转串口单元与上位机相连。测试仪能对标称电压3.7 V的锂电池和标称电压3.2 V的磷酸铁锂电池进行充放电,显示充放电特性曲线并计算电池容量;能设定充电截止电压、充电电流、放电截止电压、放电电流、采样时间间隔等参数;能保存历史充放电数据并上传至上位机。测试结果表明所设计的测试仪具有良好精度,对研究单体电池特性有很大帮助。     

面向低速电动汽车的锂电池保护系统设计

在低速电动汽车的动力电池选择上,锂离子电池以其独有的优势正在逐渐走向低速电动汽车的市场。针对锂离子电池充放电过程中发生的充电过压、充电过流、放电过流以及短路等情况,以ML5238作为电池采集芯片,以恩智浦的MKE06Z64作为主控芯片,设计了一套锂电池保护系统。本系统实现对锂离子电池充放电的电流、电压检测和显示,并且对电池的充放电进行保护,同时对充电过程发生的电池不均衡现象设计了电池的均衡功能。     

磷酸铁锂电池性能测试与优化使用研究

磷酸铁锂电池的生产工艺严重影响其性能.实时跟踪采集与处理电池的充放电电压与温度值,可以了解电池的充放电特性,优化电池的实际使用方式.该文所设计的电池性能测试系统以STC12C5A60S2单片机作为微处理器,连接2片AD7888芯片实现多通道A/D转换,并通过模拟开关CD4051连接多路温度传感器,以及控制继电器开合,采集的数据通过USB总线通信传送到上位机.数据分析依据直流放电闭合前后的压差算出电池内阻,利用充放电电流与时间的积分得到电池容量,并与电压相对应.结果显示大电流充放电时内阻引起的压差不可忽视,需要实时矫正,充电时间有限制时可不进行涓流充电,而电池存放时的电压值应在最稳定放电区间,此外电池具有良好的温度特性.     

锂离子电池充放电保护电路的研究

过充电和过放电将对锂离子电池造成极大损坏,因此对其充放电电路提出了严格的要求。设计的锂离子电池保护电路通过检测锂离子电池的充电、放电时的实时电压值,并与设定的电压值进行比较,由此控制电路的通断,对锂离子电池的过充电、过放电进行保护。     

用于电池储能装置的双向DC-DC变换器设计

针对传统方法由两个单向DC-DC变换器构成的电池储能装置,存在效率较低、功能少、重量较大、电路复杂等问题,设计了一个双向DC-DC变换器可实现对锂电池高效率的恒流充电和恒压放电。主控单元以STC12C5A 60S2单片机为核心,采用同步整流Buck-Boost电路,驱动部分以IR2104为中心控制功率MOS管。恒压充电范围1～2 A,电流步进值不大于0.1 A,电流控制精度不低于5%,充电效率大于95%;恒压放电电压30±0.5 V,放电效率大于90%;充放电过程可程控转换,具有过充保护功能。实验结果表明,整个设计样机实现电路简单,充放电效率高,重量不超过500 g,具有一定的实际应用价值。     

基于MAX11068的大功率锂电池管理系统

利用MAX11068锂电池监测芯片,结合测绘外业工作高电压、大电流动力锂电池应用要求,配合C8051F021单片机设计出具有过充电、过放电、过流、过温保护与恢复、低功耗休眠及唤醒等功能的锂电池管理系统,可通过上位机进行设置和管理。对系统进行模拟工况测试的结果表明,锂电池组在该系统中运行稳定,同时均衡电路的使用可有效增强电池组的能量使用率和使用寿命。     

全沉积型铅酸液流电池性能研究

本文研究了全沉积型铅酸液流电池的充放电特性,分析了充放电制度、Pb2＋浓度对电池充放电特性的影响规律。结果表明：在恒流充放电时电压比较稳定,随着充放电次数的增加,平均充电电压基本不变,而平均放电电压逐渐增大,能量效率也随之增大;随着放电电流密度的增大,放电电压和放电时间逐渐减小,而且电流密度过大或过小均导致库仑效率不高,经小电流循环充放电对电池激活后,再以较大电流充放电能显著提高电池的能量效率;随着Pb＋2浓度的增加,电池的最大充电电压逐渐降低,放电电压逐渐增大,而且放电时间延长,表现出更好的充放电性能。     

动力锂电池组充放电智能管理系统设计与实现

锂离子电池组充放电过程中对电压、电流和温度比较敏感,而且各单体电池存在不一致性.提出了一种新的锂电池组充放电智能管理系统,能够实时检测电池组单体的电压、电流和温度,控制电池组均衡充放电,并实现对电池组充放电过流保护和负载短路过流保护.系统具有集成度高,体积小,精度高,反应快并能够灵活地扩展系统容量等优点.     

交直流供电无缝连接电源控制系统设计

文中介绍了一种交直流无缝连接电源控制系统的设计,该系统具有电池过放电保护,电池充电和充电保护等功能。能输出（3A（＋5V）电源,可用玩命大电流的便携式设备和仪器控制等。     

多电池组储能系统双向DC-DC变换器的研制

介绍了多电池组储能系统中常用几种电池充放电变换器的主电路拓扑和工作原理,并对与电池连接的双向DC-DC变换器的控制策略进行了研究。研制了一台由3路双向DC-DC变换器和1路双向PWM变流器构成的电池充放电系统,功率为120 kW,能满足3路电池的独立充放电要求。在锂电池储能系统中的实验结果表明,研制的双向DC-DC变换器,具有电池充电、电池放电、孤岛运行和电池互充放电等多种功能,而且充电电流纹波电流小于0.5%,波形平滑,可适用于多组,宽范围电压的电池组的充放电要求。     

基于微控制器的串联锂电池组均衡设计

针对串联锂电池组充放电过程电池均衡的问题,研制了基于微控制器的锂电池组均衡电路,Buck电压变换通过推挽开关电路和隔离输出电路实现。电池组工作期间利用电阻分压由微控制器对各串电压进行采样测量和比较,由整串电池组供电的开关电路通过继电器或光耦/MOS管切换对电压最低的一串电池输出,实现了充电和放电的各串电池电压均衡。针对串数较多的电池组设计了备用电池补偿的方案,它具有结构简单和高效的特点。     

多电池组储能系统双向DC-DC变换器的研制

介绍了多电池组储能系统中常用几种电池充放电变换器的主电路拓扑和工作原理,并对与电池连接的双向DC-DC变换器的控制策略进行了研究.研制了一台由3路双向DC-DC变换器和1路双向PWM变流器构成的电池充放电系统,功率为120 kW,能满足3路电池的独立充放电要求.在锂电池储能系统中的实验结果表明,研制的双向DC-DC变换器,具有电池充电、电池放电、孤岛运行和电池互充放电等多种功能,而且充电电流纹波电流小于0.5%,波形平滑,可适用于多组,宽范围电压的电池组的充放电要求.     

手机电池的使用与保养

1手机电池充电原理 （1）为提高充电效率,锂电池先是以大电流恒流充电到电量的90%,电池电压为4.2V,这大约需2小时;然后再以恒压小电流充电,直到充满电后电池内部保护电路动作为止,这大约需半个小时。考虑到电池、充电器各产品的个体差异,锂电池以充电3～4个小时为宜。     

终止电压对锂离子电池循环性能的影响

研究了充放电终止电压对磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池循环性能的影响.将充电上限电压从3.65 V提高到4.00V,电池放电容量增加较少,对循环时容量衰减速率的影响也很小;将放电终止电压从2.50 V降低到2.00 V,电池放电容量增加,但循环时容量的衰减加快.将放电终止电压降低到2.00V,将增大电池内阻的增幅.LiFePO4正极锂离子电池组在串联使用时,单体电池充电电压允许提升至4.00 V,但必须控制放电时的终止电压,防止过放电.     

一种移动电话自动充放电器

本大哥大自动充放电器是根据充电池特性,而设计成为简单、实用、可靠性强的一种充电器。它具有完善的充电至标准电压时自动停止电路,这样可以防止电池充不满或过充电;并具有温度检测控制,当电池充电时温度超过允许值,检测控制切断充电电路;它还具有放电功能,可有效地消除因“存储效应”而造成电池容量降低的困扰。这样可更好地保护和充分利用这价格昂贵的大哥大充电电池。自动充放电器的电路原理如图1所示。整机输入电源为直流 12V,红色D_3为电源指示灯。由稳压块     

动力锂电池组充放电智能管理系统

提出了一种全新的动力锂电池组充放电智能管理系统,以ISL9216、ISL9217为模拟前端(AFE),ATmega32为控制芯片,MAX1033为辅助锂电池电压采集IC,DS18820为单节锂电池温度传感器,成功地实现了一个14节锂电池串联动力锂电池组的充放电过电流保护和放电时短路电流保护,充放电循环次数记录,单节锂电池电压监测,电池组温度监测以及高达200 mA平衡电流的快速电量平衡等功能,具有体积小,成本低,精度高,反应快,电路简洁等优点.     

基于CAN总线的锂离子电池组充电管理系统

锂电池串联用作设备电源时,各节电池单体的个体差异比较大,会导致电池放电特性不一致。通过对锂离子电池组充电特性研究,运用PID控制算法控制电池单体恒流恒压充电,各个模块通过CAN总线上传电压电流电量信息,实现电池单体监控,实现恒流、恒压充电、过流、过压及短路保护,该设计使得每个模块独立运行,完成充电后电池均衡性强,并明显提高了控制精度。     

铜网在MH/Ni电池放电中的电化学行为

运用循环伏安和恒电流充放电实验研究了铜作为负极集流体在氢镍电池放电过程中的电化学行为。结果表明,在电池正常放电及浅度过放电的电压范围内,负极的铜不发生电化学氧化,基本是稳定的;但在电池深度过放电(放至-0.95 V以下)时,铜将发生电化学氧化,导致电池容量和放电平台均明显下降,充电平台上升。     

飞轮电池在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车频繁制动和加速时蓄电池的大电流充放电问题,将飞轮电池和蓄电池组成的复合电源应用于电动汽车中。分析了飞轮电池永磁同步电机的数学模型,采用转子磁场定向的矢量控制策略对飞轮电池进行快速充电控制。飞轮电池放电时,采用电压外环、电流内环的控制方法。对飞轮电池和蓄电池的复合电源系统进行了仿真研究,结果表明通过对飞轮电池进行快速的充放电控制,能够有效减小电动汽车运行时蓄电池的充放电电流,对蓄电池进行了保护,可以延长其使用寿命。     

基于X3100的锂离子电池组管理系统

本文设计的锂离子电池组管理系统中采用MC9S12C32为控制核心,X3100检测电压、电流,实现充电均衡和保护功能;DS18B20检测电池温;电容均衡模块实现放电均衡.该系统能够实时监控电池组状态;实现单体电池的过压、欠压、过流、温度保护;实现电池的充放电电量均衡;确保电池组安全工作,并延长电池组寿命.