非四线制锂电池组实时电压检测校正方法研究

针对锂电池LIB(Lithium-ion pack)组非四线制状态下的线压降补偿问题,提出了一种锂电池组充放电过程中电压实时采样校正新方法。该方法通过分析锂电池组充放电过程中线压降机制,研究各单体处于不同充放电组合状态时对采样的影响,实现对锂电池组电压信号实时有效监测。实验结果表明,在锂电池组工作状态下电压采样过程中,该方法能够有效解决非四线制锂电池组电压采样问题,采样电压与锂电池组单体实际电压差异在5 m V以内。所提出的非四线制线压降补偿方法能够有效解决锂电池组实时准确采样问题,能够准确表征锂电池组实际工作状态。     

航空锂电池组单体电压采样窗函数滤波方法研究

针对锂电池组单体电压采样与滤波处理问题,提出了航空锂电池组单体电压采样窗函数滤波方法。该方法通过分析窗函数滤波基本原理,研究其中窗宽度对信号采样的影响,实现对航空锂电池组单体电压信号实时有效检测。实验结果表明,在航空锂电池组单体电压信号采样中,该方法能够有效解决采样精度与采样时间的矛盾,信号采样及处理周期为20ms,单体电压检测精度高于5‰FS。提出的信号采样窗函数滤波方法能够有效解决实时高精度采样问题,通过实时检测有效保证航空锂电池组安全性。     

锂电池组全电压检查方法研究

针对锂电池组应用中的安全性问题,探究锂电池组整体电压测量方法。该方法采用高共模电压差分放大器INA117AM与超低噪声精密仪器放大器OPA27AJ相结合,对锂电池组的全电压进行实时检测保护。实验结果表明,该方法能够精确测量微弱差分电压,测量误差小,精度高,实现对锂电池组电压实时检测。该方法操作简单、直观,使用方便,具有结构简单,测量精度高,且能消除纹波、噪声和静电电流影响等优点,能够有效保证锂电池组应用中的可靠性,能够对锂电池组的安全使用提供技术和方法参考。     

基于RS485通信锂电池充放电系统控制策略设计

本设计作为可远程控制锂电池充放电的系统,能够为恶劣环境下的电子设备提供电源。锂电池充放电控制系统的通信部分采用RS485通信,由PC端作为上位机发布锂电池充放电命令,STM32单片机作为下位机执行对锂电池的充放电控制命令。整个系统由充电电路、放电电路、电压及电流采样电路、充放电指示电路和蜂鸣器报警电路构成。控制系统通过获得的锂电池电压与电流信息,对数据进行可视化操作。当充电时电压达到4.2V时,结束充电进程,进行锂电池过冲保护;放电时电池电压小于2.8V时,应当结束放电过程,进行锂电池低压保护。通过实验表明,该设计能够防止电池过充、过放、短路、过流等问题,增强系统应用弹性,提高安全系数。     

锂电池组单体电压检测及显示方法研究

针对锂电池组应用中的安全性问题,探究锂电池组单体电压测量及显示方法。该方法采用高共模电压差分放大器INA117AM进行测量,通过MC34080D和LM311H设计显示电路,对锂电池组的单体电压进行实时检测保护。研究结果表明,该方法能够精确地测量微弱差分电压,测量误差小、精度高,能够对锂电池组进行电压实时检测。该方法操作简单、直观,使用方便,具有结构简单、测量精度高,且能消除纹波、噪声和静电电流影响等优点,能够有效保证锂电池组在应用中的可靠性,对锂电池组的安全使用提供技术和方法参考。     

储能锂电池组串现场容量试验方法研究

储能锂电池组串由大量锂电池串并联组成,由于其电压高、电流大、容量大,无法使用电动汽车锂电池模组容量试验方法。描述了储能锂电池组串容量的定义,分析了充放电倍率、温度、充放电截止电压对锂电池容量试验的影响,比较了锂电池容量试验标准,并根据不同厂家电池组串容量试验方法,提出了一种具有通用性的储能锂电池组串现场容量试验方法,该试验方法对储能电池维护工作具有指导作用。     

基于LCL滤波的电动汽车充放电控制策略及仿真分析

分析了3种典型的电动汽车充放电拓扑的优缺点，并针对基于LCL型滤波器的充放电拓扑电路，提出了一种基于双闭环控制策略的低纹波大功率充放电控制方法，即对动力电池电流采用变换器侧滤波电感电流为内环、动力电池电流为外环；对动力电池电压采用变换器侧滤波电感电流为内环、动力电池电压为外环的双闭环控制。设置了3个前馈控制器和2个限幅控制器，提高了充放电系统的稳定性和动态响应特性，实现了充放电控制过程中的低纹波限幅控制。搭建了三相LCL滤波的充放电系统仿真控制模型，仿真结果表明本文提出的双闭环控制方法能够实现不同充放电控制模式的无缝切换，电压和电流纹波控制在0.5%以内。     

储能电池的建模与PSCAD仿真

根据蓄电池的工作原理提出了一种改进的磷酸铁锂电池的动态模型,并对其进行建模仿真。该方法充分考虑到了蓄电池充放电的非线性特性,并将蓄电池电阻的变化转化到电压的变化,令仿真电路更加简单,仿真实验更容易实现。在仿真过程中,充分考虑了荷电状态、放电深度和充放电电流/电压与充放电时间的关系,以及电压与荷电状态之间的关系。从仿真结果看,该模型能够较好地反映磷酸铁锂电池的动态特性。     

便携式锂电池组单体电压在线主动均衡系统

针对锂电池组充放电过程中的单体均衡问题,基于实时单体参量高精度检测与快速反馈调节原理,设计并实现了一种便携式锂电池组单体电压在线主动均衡系统。该系统在蓄电池组使用过程中的实时采集电压、电流、温度等电池参量,通过蓄电池组总电压给单体充电的方式,实现了蓄电池组各个单体过充、欠充、过放、过温条件下单体问的均衡,系统整体尺寸为160＊60＊105mm,配备于蓄电池组进行在线均衡调节。实验结果表明,该系统能够实现9只单体的实时主动均衡,尖峰电流均衡响应时间在300s左右实现各个单体之间的电压不平衡度低于5％,达到蓄电池组现场应用中实时主动均衡进而保证安全供能的目标。     

锂离子蓄电池组工作状态实时检测方法研究

高容量锂电池蓄电池组,在便携电子产品、航空、电动汽车等领域具有广泛的应用需求,但是锂电池组的广泛应用具有安全隐患瓶颈问题亟待解决。本文针对安全隐患的产生机理与防治措施,对锂电池的工作特性进行分析。基于对锂电池组工作状态的实时检测方法研究,以STM32为处理器,通过对元器件的合理选择,设计了一套锂电池组工作状态中对电流、电压实时检测系统。通过使用3串2900mA的18650锂电池进行仿真测试,验证了该系统的可行性和精度。实验结果表明,该系统能够有效抑制各种对测量的干扰因子,实时获得锂电池组单体电压、总电压和充放电电流等参数。     

面向直流操作电源系统的LiFePO4电池性能优化控制研究

磷酸铁锂电池电压变化范围较宽且充放电特性敏感,一般不宜简单应用于需要长期处于浮充状态的直流操作电源系统。为此,提出了一种磷酸铁锂电池在直流操作电源系统应用中的优化控制方案,根据磷酸铁锂电池工作状态,利用AC/DC充电电源优化控制电池的充放电电流大小,使电池在浮充状态下获得电池期望的充放电电流,以实现磷酸铁锂电池在直流操作电源系统中的安全高效经济应用。首先,基于直流操作电源系统指标要求与磷酸铁锂电池性能优化要求,确定其期望的充放电状态与充放电电流值;然后,根据磷酸铁锂电池期望的充放电电流值与内部等效状态,在允许的电压波动范围内调节直流操作电源系统中AC/DC变换器的输出电压,迫使磷酸铁锂电池的实际充放电电流趋于期望的充放电电流,从而优化磷酸铁锂电池的性能。最后通过理论分析与实例分析说明了方案的可行性。     

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.     

基于无锁相环的电容电流测量精度的研究

阐述了电容电流对煤矿电网的危害,介绍了多种电容电流测量方法,尤其突出了较多的是注入信号法。在使用注入信号法计算电容电流的时候,往往因忽略了不平衡电压的存在。这样使得基于注入信号法的对地电容电流测量结果会产生较大的测量误差。为了提高测量精度,消除不平衡电压的影响,提出了无锁相环的滤波方法,使用标准的正弦信号、余弦信号替代了锁相环的滤波方法。并在MATLAB中进行的仿真,论证了该方法能够准确滤除工频信号,提高电容电流的测量精度。     

机载锂电池健康评价与管理方法和技术研究

针对机载锂电池健康问题,提出了一种机载锂电池健康评价与管理新方法,为锂电池的机载应用提供安全保障。该方法通过可信度的计算,对机载锂电池健康状态进行评价,结合充放电过程中的安全保护策略,实现对机载锂电池的健康管理。实验结果表明,基于可信度推理的健康评价方法具有较好的应用效果,准确率达到90%,能够实现机载锂电池健康有效管理。该方法实现了锂电池健康有效评估与维护,能够有效保证其在机载应用中的安全性。     

一种锂电池充放电电流平衡算法的研究

针对锂电池组中各电池容量不平衡导致电池过度充放电的问题,提出一种锂电池充放电电流平衡算法。通过给每个电池并联MOS管加限流电阻的负载实现电流的分流;在电流及电压的测量过程中提出二次差值法来消除内部电路对AD采样值的影响;对平衡算法的启动时间、条件及相关参数进行了分析和计算;对两节串联的锂电池进行电池电流平衡算法的测试。测试表明:经过平衡算法后,两节电池的充放电电压变化曲线接近一致,取得了满意的电池电流平衡效果。     

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.     

基于微处理器的锂电池高精度充放电控制研究

采用Buck鄄Boost双向变换器构成了锂电池充放电主回路,提出了基于微处理器的锂电池高精度充放电电流、电压控制方法,主要包括拓展10位A/D变换精度的算法、分阶段PI控制算法和高频PWM的高精度输出算法。给出了实验结果,得到了响应时间为10ms,绝对稳态误差为±1mA的无超调高精度充放电电流响应。文中采用普通的硬件主回路和控制回路,研究了通过软件提高锂电池的充放电控制精度的方法。     

箱式储能系统及电热性能

开展了500 kWh集装箱式锂电池储能系统集成设计及研制。研究了储能系统静态下电池单体、电池模块、电池簇的电压和内阻一致性,以及储能系统额定功率充放电过程中电压、电流和温度特性。静态下储能系统单体电压极差8 mV,电池模块电压极差93 mV,内阻极差0.41 mΩ,电池簇电压极差150 mV,内阻极差17.63 mΩ;充放电过程中储能系统簇间电流极差6.8 A,电压极差3.0 V,电池最大温升15.0℃,最大温差5.0℃。研究结果可以为大容量集装箱式锂电池储能系统电池组性能评价提供参考。     

基于单体一致性对动力锂电池性能的影响研究

限于锂电池单体的电压和容量,需将它们并串联形成电池组使用。动力锂电池组性能取决于单体电压、内阻、容量和SOC一致性。单体不一致性对电池性能有较大影响。充放电特性曲线能较真实地反映电池的特性和使用过程中的一致性。需要通过电芯制造工艺控制、配组过程优化及采取电池均衡管理策略提高单体一致性。     

基于LabVIEW的蓄电池充放电电流采集系统

电池荷电状态(SOC)估计是电池管理系统的核心技术之一.蓄电池充放电电流在其状态参数的检测中有重要作用.基于锂离子蓄电池的充放电实验,设计了基于LabVIEW的锂离子蓄电池充放电电流采集系统.通过使用信号调理模块、多级滤波去除干扰技术和高精度的数据采集系统,实现了对锂离子蓄电池充放电电流的高精度采集.实验表明该系统适用于锂离子蓄电池充放电电流的检测,虚拟仪器仪表技术为数据采集系统提供丰富直观的信息.