电压检测电路对锂离子电池组的影响

对锂离子电池组中的电压检测电路进行了分析,设计了一种实用的电压检测电路.通过10只锂离子电池组的循环寿命实验,验证了电池组中单体电池随着循环的进行,差异变大;通过提高输入阻抗的方法,研究电池组循环寿命,结果表明:检测电路的设计应该考虑对电池组一致性的影响;提出了在实际应用中,减小电压检测电路对电池组的影响的方法.     

基于离群点检测的动力电池一致性快速辨识方法

动力电池成组后在使用过程中,由于初始生产工艺和环境因素等不可抗因素,逐渐产生不一致性并发展。面向动力电池组一致性的辨识需求,提出一种动力电池一致性快速辨识方法。所提方法基于统计分布的离群点检测方法对整组电池的单体电压数据进行计算分析,辨识出电池组一致性状态、较极端单体及其异常原因与极端程度。方法涉及测试过程简单、计算量小,适用于日常性快速检测,经算例分析验证了辨识方法的可行性和有效性。     

磷酸铁锂电池组电压检测及误差分析

电动汽车用磷酸铁锂动力电池必须串联才能满足使用需求.动力电池组在串联充放电过程中,为了使单节动力电池不过充、不过放,以延长动力电池组的循环使用寿命,必须对单节动力电池电压、温度等参数进行检测,并对单节电池的剩余容量进行估计.介绍了一种结构简单、成本低廉、可靠性好的动力电池电压检测方法,对电池电压检测中存在的误差进行了分...     

风电跟踪调度计划时降低寿命损耗的电池储能分组控制策略

为了解决风电跟踪调度计划过程中电池寿命损耗较高的问题,提出了降低寿命损耗的电池储能分组控制策略。利用设计的基于改进天牛须搜索算法的旋转门算法得到最优压缩偏移量,进而提取风电趋势;将风电场配备的电池储能分为电池组1和电池组2,并将电池组2进一步细分为3个电池簇,在避免充放电能量对冲的条件下根据风电趋势计算两电池组的功率调节指令,并基于此确定两电池组的容量,进而以电池单元的动作次数最少为目标获取3个电池簇的容量;在初始时刻及荷电状态越限时刻对电池单元进行动态分组,并根据电池单元的依次启动方法确定电池组1中电池单元的功率调节指令,基于设计的双层功率分配方法确定电池组2中电池单元的功率调节指令;电池单元在满足运行约束的条件下响应各自的功率调节指令。将所提控制策略与其他控制策略进行仿真对比,结果表明所提控制策略能以更大的程度降低寿命损耗、延长储能的使用寿命。     

基于主成分分析的串联电池组故障诊断实用方法

为了保证电动汽车和储能系统的安全运行,电池组的故障诊断研究备受关注。针对目前面向电池组故障诊断方法相对匮乏且实用性不佳的问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)的故障诊断实用方法,以准确地区分组内的电池单体故障和连接故障。首先,提出了非硬件冗余的交叉测量拓扑,分别用不同数量的传感器测量电池和连接板;然后,分析组内测量电压的变化特点,引入PCA对故障特征进行提取,为了保证PCA模型适配,提出了PCA实时建模与故障诊断一体化的思路,并基于此设计了完整的故障诊断方案;最后,利用实验对所提方法进行验证,结果表明所提方法能够可靠区分电池单体故障和连接故障,准确检测阈值法无法检测的电池单体故障,且强鲁棒于荷电状态、健康状态和温度差异的影响。现场运行数据也证实了所提方法能够有效避免发生虚警。     

一种基于直流内阻的电池组连接可靠性的检测方法

串并联成组后,电池的直流内阻由单体电池本身的直流内阻和极柱连接部分的接触电阻组成。电池组中某支电池连接不良时,该电池的直流内阻会高于其他电池。从直流内阻角度,提出直流内阻偏差(ΔR)这一指标对电池组的连接可靠性进行评测。考虑到ΔR计算操作复杂、故障识别慢的缺点,进一步提出电池组在30%~60%SOC下,1 C放电1 min结束时压差(ΔU)的评测指标。同时给出了该指标合格的阈值设定方法。试验结果表明:(1)在要求的SOC下,ΔU和ΔR与电流的乘积基本一致,完全可以代替ΔR表征电池组的连接状况,并且表征能力更加明显;(2)根据ΔU的合格阈值,可以实现电池极柱螺栓松动、连接部位氧化等连接不良问题的快速检测、有效识别。     

储能用梯次利用电池组一致性检测与评价方法

为了将退役动力电池重组成性能良好的电池组用于储能,实现电池组价值利用最大化,提出电池一致性检测与评价方法.通过分析电池组不一致性的产生机理及其对电池组性能的影响,结合电池健康状态、电池单体SOC,把电池组容量与能量利用率作为一致性评价指标,设计"三步实验法"作为电池组一致性检测方法.该方法组合的电池组能同时提升容量与能...     

锂电池动力电源单体电池电压检测系统设计

运用单片机(MCU)和电池管理专用芯片(IC)LTC6803构成了串联锂电池组单体电压检测系统。多个以LTC6803芯片为核心的电池管理单元通过电流型SPI总线实现级联,以单片机作为SPI总线主机,实现了大规模串联电池组单体电池的电压检测。研究了单体电池检测数据可靠性的提高方法以及数字定标方法,通过均值滤波和数字定标等方法提高了电压检测的分辨率并降低了测量误差。100个连续数据点检测实验结果表明,该系统的单体电池电压检测误差小于2 mV。     

蓄电池电量监测新技术

为了准确了解以蓄电池为动力的电动汽车所用电池的剩余电量,在分析目前一些电池剩余电量计算方法的基础上,提出了一种利用阻抗跟踪技术的单芯片监测电池剩余电量方案。在实际设计中采用了TI公司的bq20280芯片,它能够在电池整个寿命周期内以高达99%的精确度计算电池组的剩余电量。在电池组处于静止状态时,通过在相应的温度下关联电池组的空载电压和充电状态可以分析出准确的电荷状态。     

一种新型动力电池组能量均衡系统研究

针对动力电池组因受生产制造工艺差异和工作环境复杂等因素影响造成电池间离散度逐步显现、性能下降等不良现象的问题,提出一种结合单体电池间被动均衡、电池包间主动均衡的新型动力电池组均衡系统。系统分别以单体电池平均电压、电池包平均电压为控制目标,确定电池能量转移路径以进行电压均衡。最后在Matlab/simulink中建立锂电池模型和均衡电路模型进行仿真验证。仿真结果表明,所述串联电池组均衡系统能在电池组静置期间、充放电期间进行高效均衡,是一种全方位的电池组均衡技术,可以有效解决动力电池组状态逐渐离散的问题。     

带有诊断接口的电池组管理系统

针对海洋仪器装备,提出了带有诊断接口的锂离子电池组管理系统.该系统能够对电池组的电压、电流、温度等状态进行实时检测,并能够将测得的数据通过诊断接口上传到上位机中.同时该系统可以在检测到故障之后及时采取保护措施,以保证电池组的安全.     

高精度动力电池组电压采集单元的设计

通过完善现有的串联电池组单体电压测量电路,开发了一种动力电池组电压采集单元,解决了电池管理系统中电压采集模块硬件电路复杂,成本高和测量精度低的问题.开发的采集单元采用光电继电器切换巡检的方式,后级精密电阻分压,高精度片外AD转换,转换结果经单片机处理后通过485数据总线发送给电池管理系统主控单元.电池组放电试验结果表明...     

导线接头不同故障类型的紫外成像检测

导线接头在电网中起着机械和电气的连接作用,运行过程中由于导线接头松动、脱落等故障严重威胁电网安全可靠运行,并导致能量损耗,利用合理的手段检测导线接头运行状况一直是运行部门关注的焦点。该文模拟导线接头螺帽松动、螺杆松动、螺栓错位、扭力弯曲和剪切断股这几种典型故障缺陷,利用紫外检测仪检测其作用电压下紫外放电光子数差异。试验结果表明：随着作用电压的提高,导线接头各种故障下的紫外放电光子数随之增加;运行电压下,导线接头各种典型故障下测得的紫外光子数存在明显差异,利用紫外成像检测可以有效用于导线接头的故障检测。研究结果为输电线路的运行状态检测提供了参考。     

并联蓄电池模块单体电流测量系统设计

现存电池管理系统基于串联电池组层面进行设计,无法实现并联电池组中单体的电压和电流测量。通过设计并联蓄电池单体电流测量系统,实现了对并联单体电流的检测,使得单体层面的电池管理成为可能。同时设计和实现了基于电流检测的开路故障诊断算法,对电池管理系统做出完善和补充。     

电动汽车电池组管理系统研究及实现

根据动力电池组在电传动车辆上的使用要求,设计出电池组分布式管理系统,它采用模块式结构,解决了8块电池单体电压的实时精确采集问题,为准确判断电池状况、精确测量荷电状态(SOC)打下良好基础。通过采用ANFIS算法不断优化参数,并得出一些经验数据有效预测出电池的剩余电量。实际应用表明,系统运行良好,扩展性好,对电池组预测准确。     

纯电动汽车动力锂电池均衡充电的研究

针对电动汽车动力电池组中单体电池的不均衡将减少电池使用寿命和电动车单次充电行驶距离的问题,设计了均衡充电装置。通过对16节串联电池组的大量充放电试验得到电池电压之间的分散性曲线,并分析了均衡充电的必要性。根据锂电池充电特性,对电池不均衡度进行了数学建模,并提出单体电池SOC(State of charge)相对浓度和伪均衡的概念。均衡充电主电路采用反激变换器完成高频变压器的设计,同时通过软件实现均衡装置的自启动和结束,并采用两点标定法来提高A/D采样精度。最后采用Saber仿真软件和实验对设计进行了验证。结果表明:实现了恒流和恒压控制,并将电池分散性降低了61.86%。     

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.     

锂电池组动态热模型在混合动力汽车中的应用

锂离子电池热模型对于电池单体和热管理系统的设计有着重要的意义,研究串并联组合的锂离子电池组在混合动力汽车系统中的性能和寿命,提出面向控制的电池组动态热模型,该模型能根据电池组当前的环境温度、运行负荷、冷却强度和初始荷电状态实时估计电池组中各单体电池的运行温度。实验利用18650型锂离子电池单体,实现3并3串和3串3并形式的电池组循环充放电,得到单体电池温度分布曲线。仿真比较结果表明,提出的电池组热模型具有较高的估计精度,满足混合动力汽车的热管理系统的设计要求。     

动力电池组电压采集及均衡控制策略研究

动力电池组是纯电动汽车的唯一动力来源,是整车的能源核心。对于正在运行的电动汽车,其电池管理系统需要实时监测电池组各单体电池电压,并以此实现电池单体之间的均衡控制。文章完成了基于LTC6802的十二节电池电压采集板的设计,并实现了电池组内均衡控制电路的设计。测试实验论证该实验板电压采集精度能够达到99.5%,均衡电路能够快速准确的实现单体电池之间的均衡。     

燃料电池单电池电压检测系统设计

燃料电池堆各单电池电压反应了整个电堆和辅助系统的工作状态。通过检测单电池电压,能及时发现电堆工作的异常状况。设计一种燃料电池电压检测系统,将差分放大和多路选择开关结合运用于电堆每片单电池电压的检测中,设计该系统的组成、硬件电路和软件流程。该系统作为燃料电池运行状态检测系统的一部分,在50W的燃料电池发电系统上试验,达到了良好效果。