基于SOC的锂离子电池组主动均衡系统设计

对锂离子电池组的工作状态和工作性能进行研究,采用电子技术和计算机控制技术设计智能锂离子电池组均衡控制系统。建立电池组动态模型,创新性地提出基于SOC估计值的主动均衡控制方法,该方法利用抗差无迹Kalman滤波(UKF)得到的高精度SOC估计值作为决策基础。通过18650型锂离子电池组仿真实验表明,所设计的电池组主动均衡系统和新型均衡算法具有较好的实时性和较高的控制精度,对提高纯电动汽车的能量利用率具有重要的现实意义。     

电动汽车锂电池组主动均衡的研究

目前,锂电池组已广泛应用于电动汽车领域,为了延长锂电池组的使用寿命及确保其安全性,需要设计简单有效的均衡方法来减小单体电池间的不一致性,从而保障电动汽车的性能和安全。针对被动均衡方式效率低、发热大、耗电多的不足,研究了锂电池组主动均衡控制方法,该方法采用了双向多变压器均衡电路,由MOS管进行开关控制,实现电池模块中任意单体的双向均衡。并对该均衡方案在LTspice IV上进行了仿真实验验证,结果表明该均衡方案均衡效果良好,达到了设计要求。     

计算机控制汽车电池实验系统

动力电池管理是实现混合动力电动汽车的节能与环保目标的关键技术之一,重点研究动力电池电容量实时计量方法和电池均衡充放电控制方法.提出基于电功率的电池组充放电均衡控制策略,以HEV动力电池组为对象,研制了基于电功率的动力电池均衡控制实验系统.     

一种锂电池组核电状态主动均衡系统

针对变压器电池均衡系统体积大、磁化损耗高,电感主动均衡系统在不相邻电池间均衡速度低的问题,开发了一种以单体电池的核电状态作为均衡参数的基于变压器和电感相结合的复层锂电池主动均衡系统。开发了MCU主控系统、第一层和第二层主动均衡系统。MCU主控系统通过SPI和I2C通信从第一层和第二层主动均衡系统采集模块中获取各单体电池...     

电动汽车铅酸电池脉冲快速充电系统设计

为了缩短电动汽车铅酸电池的充电时间,提高能量接受率,基于带放电电流脉宽调制技术,设计了汽车电池脉冲快速充电系统.该系统采用嵌入式控制和上位机监控相结合的方式,软硬设计合理,性能可靠.试验数据分析表明,该系统有效缓解了电池的极化现象,缩短了汽车铅酸电池的充电时间,提高了电池能量接受率.系统具有广泛的应用前景.     

基于DSP的动力锂离子动力电池奇偶均衡充电电路

针对电动汽车动力电池包中单体电池性能差异造成的不良影响,提出了一种简单、高效、高可靠性的奇偶均衡充电电路。该电路中奇偶对称的分流模块不仅实现能量流的双向均衡方案,而且均衡模块按电池奇偶序列的设置,均衡续流时,能量流能自上而下,自下而上的自动分配。从而防止均衡时能量流的单一走向而损害单体,基于DSP控制的均衡实验证明了此方案切实可行。     

电动汽车动力电池组SOC均衡控制算法仿真

采用当前算法均衡控制电动汽车动力电池组的SOC(电池荷电状态)时,得到电动汽车动力电池组SOC估计值与实际值之间的误差较大,并且存在SOC估计精准度低和控制效果差的问题。提出电动汽车动力电池组SOC均衡控制算法,建立电动汽车动力电池组的Thevenin等效电路模型,在Thevenin等效电路模型的基础上采用扩展卡尔曼滤波算法估算电动汽车动力电池组的SOC,引入标准差判断电动汽车动力电池组的工作状态,根据判断结果对电动汽车动力电池组SOC进行均衡控制。仿真结果表明,所提方法估算SOC的精准度较高、均衡控制效果好,均衡控制后电动汽车动力电池组的容量利用率较高。     

多通道高精度通用电池测试系统

介绍了所设计的多通道高精度通用电池性能测试系统,并对实现大容量电池充放电的PWM控制方法进行了讨论和比较。该测试系统已用作电动汽车电池容量检测的实验平台。     

电动汽车电池加温系统及控制建模与仿真

为了减少纯电动汽车低温环境下电池性能衰减,需要设计电池加温系统,且需要高效的结构设计和精确的控制减少加温所需额外能量消耗.研究了一种以电加热器作为主要热源,电机废热作为辅助热源的电池加温系统,对其进行了仿真建模.为优化该系统的控制精度和能耗,基于线性时变的模型预测控制(linear-time-varying model-predictive-control,LTV-MPC)设计了加热器的控制策略.通过对实际运行工况的仿真分析发现,利用电机废热能够提升电池加温速率,降低能耗;采用模型预测控制的系统对比传统PID控制有较好的控制精度和较低的能耗.     

矿用锂离子电池组均衡管理系统研究

针对矿用大容量锂离子电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异,长时间充、放电过程中容量差异不断增大,最终导致锂离子电池组性能急剧下降缩短循环寿命缩短的问题,对多种电池组均衡充电技术进行研究并结合煤矿用防爆电气设备的结构特点,设计出一种适用于煤矿用锂离子电池电源的主动均衡型控制系统,该系统根据电池组中各单体电池的不同状态,在完成主充电状态后,通过均衡控制电路对电压较低的单体电池进行均衡充电,实现整组电池的均衡。通过实验和工业应用结果表明,该均衡控制系统可实现均衡充电误差小于30mV,锂离子电池组使用寿命大幅延长。     

低速电动汽车的性能研究

电动汽车是解决能源危机和环境污染的有效方法,但就目前情况来看,电动汽车大规模使用仍需时日。尽管如此,低速电动汽车目前已在中国低端电动汽车市场取得了成功。文章探讨了低速电动汽车的行驶特性、动态性能、电池性能和能量效率。通过底盘测功机实验测试与室外道路实验,分析了低速电动汽车的负载特性和过载特性,研究不同电池对低速电动车性价比的影响。虽然目前锂离子电池比铅酸电池成本更高,但实际应用中,锂离子电池效率更高、全寿命行驶距离更长。直流驱动电机有优秀的过载能力,但电机系统的低效率限制了低速电动汽车的整车能量效率。因此,开发低成本、高效率的电池及电机驱动系统是提高低速电动车性价比的有效途径。     

基于HCNR201的电压采集隔离电路设计

引言 随着人们环保意识的增强以及能源的日趋紧张,锂电池的电动汽车受到国家和民众的广泛关注。为确保锂电池安全使用,电动汽车在使用时都会配备一套电池管理系统。针对电动汽车电池管理系统而言,又以前端数据采集、电池均衡管理、SoC电量计量、实时通信以及电池绝缘监测最为关键。其中,前端数据采集最为基础。然而,在电池数据采集系统中,     

基于英飞凌TC1784的纯电动汽车电池管理系统设计

为提高纯电动汽车的电池循环使用寿命、保证电池的安全稳定,以英飞凌TC1784单片机为核心,设计一种电池管理系统。系统采集纯电动汽车电池中的各种参数,包括单体电压、单体电流、电池SOC及电池组充放电等信息;利用控制器局域网络总线设计网络接口,实现与外部通信连接;通过LabVIEW平台设计上位机软件,进行系统调试、电池均衡试验与精度测试。试验结果表明：系统测量精度可达0.5%左右,各项功能运行可靠稳定,可为纯电动汽车BMS提供一定的应用参考。     

基于ARM-Linux平台的电动汽车智能充电技术

在ARM嵌入式硬件与Linux操作系统下,研究了电动汽车充电技术,提出了一种电动汽车与电网互动的有序充电控制方法,目的是减少大量电动汽车充电时对电网的负荷冲击,提高电网电能质量.该控制方式减少了电动汽车充电时间,增强了电网稳定性,并在电池允许的范围内提高了电池充电速率.采用整合封包无线服务(GPRS)技术建立电动汽车充电系统与电网的互动通信,提出了6种充电模式,来实现智能有序充电.     

串联锂离子电池组均衡充电方法研究

目前,制约电动汽车发展的关键难题就是串联锂离子电池组电压不均衡问题,为了提高串联锂离子电池组在充电过程中的电压一致性,设计了一种基于Buck斩波电路的串联锂离子电池组均衡充电电路.基于锂离子电池的特点对系统总体设计进行阐述,提出一种改进的能量转移型均衡电路.阐明了该电路的工作原理,给出了均衡充电电路的控制策略.实验结果表明,该均衡电路可以使单体电池电压在充电过程中得到均衡,改善电池组的充电特性,实现较好的均衡效果.     

一种基于电动自行车电池包的均衡策略

针对电池不均衡及现有电池均衡系统过于复杂等问题,提出了一种新型的均衡策略。该均衡策略将主动和被动均衡技术相结合,但又不同于现有的结合方式。该均衡策略在电池充电情况下用被动均衡方式给电池单体均衡,在电池静置或放电情况下用主动均衡方式给电池组均衡,不仅均衡电路更简单,节约成本,而且均衡效果显著。实验基于电动自行车的电池包,将电池包分为两组,一组大电流放电模拟电池组不均衡,另一组正常使用。根据上述策略进行实验,实验结果表明了该均衡策略的可行性,且主被动均衡后的电池电压基本恢复,可正常使用。     

基于反激式直流变换器的电池均衡系统仿真研究

针对电动汽车锂离子电池组在工作过程中出现的能量不一致现象,设计了一种基于反激式直流变换器的主动均衡电路,包括电源转换、信号采集、驱动电路以及均衡器4个模块。研究了均衡系统的拓扑结构和工作原理以及控制策略,阐述了反激式直流变换器与锂离子电池的建模方法,针对电池组8种典型的非均衡工况,进行了混合策略下的5kHZ高频仿真实验,实验用电池SOC从44.3%到55.7%均有涉及,仿真与实验结果误差均在10%以内,验证了PSIM仿真电路与同轴多绕组变压器与电池建模方法以及混合控制策略的正确性。     

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.     

电动汽车充电桩主动充电控制策略

目前,电动汽车在充电过程起火燃烧的安全事故,根本原因是充电桩不具备主动充电功能,只能被动遵从电池管理系统BMS的指令进行充电,一旦BMS失效,充电桩将处于失控状态,会持续给动力电池充电,过冲情况下,动力电池内部会发生严重的化学反应,更甚者将起火.在此基础上,提出了一种电动汽车充电桩主动充电控制策略.通过该策略,充电桩能够主动对BMS充电指令进行鉴别,并对异常命令进行处理.实验表明,此方法提高了电动汽车充电的安全性.     

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。