基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统设计

组成动力电池组的单体电池不能保证各项性能完全一致,致使电池组安全运作留下隐患。为给动力电池组提供安全可靠的工作环境,实时掌握电池组工作状况,延长电池组使用寿命,设计一种基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统。系统利用传感器、STC12C5A62S2单片机、无线通信技术、MATLAB编辑软件进行电气量采集、数据控制处理、无线传输和显示界面设计,实现动态监测电池组的主要参数有单体电池电压和电流、电池组总电压和总电流、温度。经反复实验验证监测系统精度可高达0.2%且运行平稳可靠,可完成对动力电池组实时状态判读,出现异常状况作出在线维护指令。     

电动汽车动力电池组管理系统设计

提出了一套集中/分布式动力电池组管理系统的整体设计方案。以单片机STC12C5616AD和STC12C5A16AD为核心处理器,设计出一个体积小和成本低的系统。本系统可以实时监测电池组电流、电池组电压、单电池电流、单电池电压及单电池温度等参数。并利用硬件和软件抗干扰等技术来提高系统运行的稳定性。经长时间运行时测得数据精度可达到1%,同时可靠性和稳定性均满足电动汽车应用要求。     

可充电式混合动力汽车电池管理系统设计

电池是可充电式混合动力汽车的关键部分,因此对电池进行有效的监控与管理非常有必要.系统基于Linear Technology公司的LTC6803-2电池管理芯片和TI公司的DSP TMS320F2812,完成电池组的管理与监测.F2812芯片通过SPI接口对LTC6803-2芯片进行了通信与控制,并且通过CAN总线将采集到的电池电压、电流、温度等信息传送至整车控制器,并且实时监测保护电池组.系统通过在Matlab/Simulink中建立模型,并通过Embedded IDE Link生成代码对程序进行了设计,该系统的电池电压测试结果误差在0.01 V以内,满足精度要求.     

基于模糊PID算法的动力电池液体冷却策略

为防止动力电池组温度过高、温度均匀性差影响其性能和电动汽车运行安全,必须对其采取有效的冷却策略.本文提出了一种基于模糊PID算法的动力电池组直接式液体冷却策略.首先,根据Bernardi生热率模型和牛顿冷却定律,建立了电池内阻随温度变化、对流换热系数随冷却液流速变化的单体电池集中质量热模型.然后,利用冷却液单向流动的温度变化特性递推出电池组集中质量热模型,并对其准确性进行验证.考虑到电池组热模型的非线性和时变特性,设计了基于模糊PID算法的液体冷却策略.最后,将该冷却策略用于电池组冷却系统,仿真结果表明,与传统PID冷却策略相比,模糊PID冷却策略可以缩短系统调节时间、减小电池组温度不一致性、提高抵抗电流扰动的能力,具有更好的冷却效果.     

电压精度和温度对镍氢电池组的影响

基于目前镍氢电池的设计与制造技术水平,整个电池组中单体电池之间的性能差异在其整个生命周期内是客观存在的,通过对电池温度及电池组中单体电池的充电电压控制精度的分析得出,温度与电压控制精度是影响电池容量与寿命的两个重要因素。试验表明,在不同温度条件下改变不同的电压值,将会很大程度地影响电池的容量和寿命。     

带电池管理系统的矿用不间断电源

矿用不间断电源是为矿井监测和通信系统供电的重要设备。介绍了一种带电池管理系统的矿用不间断电源设计方案。采用集成开关稳压器LM2576构成DC/DC稳压电路,实现多路稳压输出。以20节镍氢电池组作为后备电池,并采用低功耗16位单片机MSP430F149和电池组监控管理芯片LTC6803-3实现了电池组状态监控与管理功能,使电池组保持电压均衡,同时将采集的单体电压、电流、温度等信息显示在LCD12864上。测试结果表明,设计的矿用不间断电源达到了系统要求的各项参数指标。该电源结构简单,电池管理功能全面,运行安全可靠,具有重要的实用意义和推广价值。     

基于LTE/WLAN的车辆电池实时监测系统

针对车辆电池电压与工作温度实时环境状态能够实现远程监测,设计并利用嵌入式微处理系统结合4G通信技术和无线局域网搭建远程终端监测通信系统平台.系统客户终端进行数据的采集及实现短程和远程数据通信,系统的服务器采用Linux系统的PC机和Android系统的手机对进行数据接收.实验过程中,整个系统对电池组电压和运行温度环境有准确的实时远程监测,数据显示电压的误差低于1%.整个系统运行稳定,性能可靠,为管理人员对现场的了解提供了便利.     

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。     

矿用防爆柴油机车锂离子蓄电池启动电源系统设计

针对GB 3836.2—2010规定隔爆壳内不能使用有可燃混合物析出的蓄电池的要求,将多个单体锂离子蓄电池串联成组,设计了一套矿用防爆柴油机车锂离子蓄电池启动电源系统;分析了系统的设计要求和结构,详细介绍了系统中电池管理功能的实现。电池管理系统采用LTC6803配合单片机实现对电池组的单体电池电压检测和均衡控制,利用DS18B20温度传感器采集单体电池温度,运用双电流霍尔传感器采集电池组启动电流和充电电流。测试结果表明,该系统运行稳定,电压和电流测量误差远小于煤矿安全标准的规定值。     

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。     

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。     

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Modelica的电动汽车电池建模与仿真

为了实时仿真电动汽车电池组的动态性能,应用Modelica多领域建模语言建立描述电池组的PNGV等效电路模型.通过电池的动态充放电性能实验标定电池组模型的电阻、电容等参数,并利用Dymola多领域仿真软件进行性能参数求解.将该电池模型应用在电动汽车整车的仿真分析中,实验结果表明,该模型准确度高,能实时地仿真电动汽车的动力性能.该电池组建模方法实现简单且便于扩展,可以为电动汽车的产品设计、系统性能分析提供有效的解决办法.     

便携式电动工具锂电池管理系统的设计

针对使用多串锂电池组的便携式电动工具,设计了一个智能锂电池组管理系统,该系统以ML5238为前端采集芯片,单片机ML610Q488为核心控制器。该系统可监测5~16串锂电池组,并具有电压采集、电流采集、温度采集、过充保护、过放保护、短路保护、温度报警、剩余电量估算、电池均衡等功能。经测试表明,该系统具有良好的测量精度及稳定性,完全达到了便携式电动工具锂电池管理系统的设计要求。     

数据转换器ADS6125

德州仪器（TI）宣布推出两款新型集成的低压降调节器（LDO）电池电量监测计器件,可用于带有嵌入式或可拆卸电池的智能电话、移动互联网设备以及媒体播放器。该新型系统端和电池组端电量监测计构建在,TI广受欢迎的系列集成电路（IC）之上,该系列集成电路对电池使用时间的预测精确度可达99％,从而延长系统运行时间,保护数据并带来更佳的用户体验。     

电视发射机房UPS蓄电池远程在线监测管理系统

针对分布式电视发射机房的UPS蓄电池监测和维护难的问题,设计了蓄电池自动在线监测管理系统,该系统由检测终端、通信网络、监测中心服务器和浏览器客户端组成;检测终端采用嵌入式处理器ARM2440作为核心控制器,通过互感器测量电池浮充和放电状态的电压及电流,根据得出的单体电池内阻诊断健康状态;检测测终端与监测中心服务器采用C/S架构设计,通过建立TCP/IP网络连接将电池组的各种参数和运行状态数据上传到远端服务器进行处理、分析、显示、存储和在WEB上发布;经实验证明,该系统测量精度高、工作稳定,能及时准确甄别出存在于电池组中的劣化电池,实现了蓄电池的在线检测和集中管理。     

基于模糊算法的汽车电池组系统降温控制

分析了锂离子电池的发热和传热机理,构建了动力电池组温度数学模型。选用的电池为A123-26650 LiFePO4电池,通过预处理过程建立了动力电池组中的任意一行中8个电池单体温度模型,并网格划分化;将预处理过程中建立数学模型导入到ANSYS软件。利用ANSYS对实际条件下电池发热进行仿真,并与Zuskausks实验相关方程进行比较,验证文中所建立的动力电池CFD模型可靠性。在恒定冷却液流速条件下,通过比较电池温度数学模型电池温度和CFD模型电池温度,验证了动力电池数学温度模型可作为控制器作用的仿真对象。设计自适应模糊PID控制器,通过MATLAB/Simulink仿真试验验证该控制器能够很好控制电池温度至期望值,具有一定实际应用价值。     

电动车用动力电池状态检测与显示系统设计

为了更好地监测动力电池组状态参数,易于电池管理,设计了动力电池状态检测与显示系统。系统由多个电池单体检测模块组成,其核心是电池单体电压采集电路;系统利用总线通信技术实现数据的传输与显示。     

面向多节电池管理系统的高精度电压监测技术

为了有效监控电动汽车电池组的使用状态?本文基于0.18μｍ、40V高压BCD工艺,设计了一种适用于多节串联电池组的高精度电压监测电路。该电路利用串联电池组中电池电压叠加的特点,针对不同电池的电压特性,采用电压转换电路和与之匹配的负反馈技术,实现了电池绝对高压至基于地的模拟信号的有效“缩放”。在typical/slow/fast工艺角、-40℃ ~85℃及 1.5Ｖ~ 31.5Ｖ 环境下,仿真结果表明该电路对单节电池电压的监测误差为1.92ｍＶ,且相对误差率小于0.043%,呈现出了较强的鲁棒性。     

蓄电池组充放电监测系统设计

蓄电池是各种武器系统的重要供电设备,在蓄电池充放电过程中对单体电池的性能监测具有重要意义.设计了一种基于上位机和多个单体电池监测装置的分布式监测系统,单体电池监测装置以单片机为控制核心,采用单总线数字温度传感器DS 18 B20采集温度,通过RS485总线与上位PC机实现通信.该系统具有硬件接口简单、监测灵活方便、易于...