锂离子电池一致性问题研究

锂离子电池的一致性问题对电池组性能、使用寿命和安全性具有重要影响。本文分析了单体电池一致性问题成因,并讨论了改善一致性问题的措施,研究证明:提高制造水平、采用分选技术和电池管理系统是改善电池一致性的有效方法。     

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.     

蓄电池一致性探讨

单体电池的一致性是影响电池组使用寿命的重要因素.主要针对镍金属氢化物电池及铅蓄电池,从电池设计、电池的生产、使用与维护、电池与充电器及用电器之间的匹配等方面讨论了影响电池组一致性的因素,并提出了一些提高电池一致性的方法.     

电动汽车用锂电池温度场分析

锂离子电池组是电动汽车主要的动力来源,电池组的性能决定了整车性能。锂离子电池在使用时会有严重的发热情况,造成了电池组温度升高,并且各电池之间温度具有非均匀性,严重时会影响电池的使用寿命,产生故障甚至引发行车中的安全问题。以某电动车用锂离子动力电池为研究对象,对电池单体及电池组模块进行温度场分析,研究其动态变化规律,以得到其运行时的温度特性,为实际工程中电池组的设计及优化提供了理论依据。     

影响电动自行车用MH-Ni电池组寿命的因素

讨论了影响电动自行车用MH-Ni电池组使用寿命的因素,包括电池设计、制作工艺、电池组合结构设计、电池的一致性、充电制度、放电终止电压控制以及车辆机械性能等;提出了提高MH-Ni电池组使用寿命的有效措施。     

多芯锂离子电池组的一致性与安全性

分析了多芯锂离子电池组一致性包含的开路电位、内阻、容量等因素,通过实验验证了一致性对串联和混联电池组产生过压充电和欠压放电的影响,发现一致性差会影响电池组的安全性。通过电芯筛选和电路监测,可消除一致性带来的安全隐患。     

直流内阻对锂电池性能和配组电压一致性研究

对铝壳IFP1865140-12Ah方形锂电池直流内阻进行测试,考察了在常温下直流内阻对电池电性能如放电特性、功率特性、搁置特性和循环特性的影响,研究了直流内阻对电池配组后电压一致性的影响。结果表明,直流内阻在电池电性能方面有着重要的影响,直流内阻低的电池电性能更好。直流内阻一致性好的电池配组后电池组的一致性会更好,能够避免电池的过充或过放,延长电池组的使用寿命,提升电池组的性能。     

矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全性能分析

从锂离子电池材料和生产工艺两个方面分析导致磷酸铁锂电池不安全行为的发生机制,并进一步分析了锂离子电池组安全性的关键问题以及降低安全风险的主要途径,同时通过某型号的纯电动防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车对锂离子电池组的SOC估算、主动均衡等技术指标进行了验证。结果表明:通过电池管理系统的优化完善,能够有效降低因单体电池不一致性导致的电池组安全风险,延长电池组的使用寿命。     

磷酸铁锂动力电池组循环后的一致性研究

将20支锂离子动力电池组成两个十串的模块,分别进行1 C的常规循环和工况循环,对循环后的单体电池进行一致性分析,并根据分析的结果对电池的分选配组以及电池管理系统提出相应的建议,希望以此来延长电池组的使用寿命。     

基于一致性模型的梯次利用锂离子电池组能量利用率估计方法

锂离子电池的不一致性导致电池组的容量和寿命等指标显著小于电池单体,且该问题在梯次利用的应用场景下更为严重.电池组老化后,电池组内电池不一致性参数之间并非相互独立,而是相互耦合,因此造成电池组一致性建模困难,降低了电池组的能量利用率的估计精度.针对梯次利用电池筛选成组和成组后的状态评估,该文提出一种基于Copula理论的电池组一致性建模方法,同时实现了电池参数分布特性和参数间相关性的准确刻画.基于电池组一致性模型,提出一种电池组能量利用率估计方法,并进行实验验证,估计误差在1％以内.最后分析电池组能量利用率的影响因素,以指导电池组的优化成组和使用.     

电动汽车用锂离子电池组的爆炸原因与避免措施

分析锂离子电池反应热产生的原因,认为负极与溶剂的反应和正极分解反应产生的热量较多,易导致热失控。锂离子电池爆炸的根本原因是电池内部温度达到反应物着火点而发生燃烧,或温度急速上升而导致反应剧烈,大量产生的气体使电池内部压力急剧上升。从实际应用出发,提出避免锂离子电池组爆炸的措施:以避免电池受到挤压、穿刺为目的的电池箱耐撞性设计,实现电池温度控制的电池组热管理系统,以及避免过充过放的锂离子电池组充放电均衡系统。     

无轨电车锂电池组充电设计

分析了用无轨电车传统充电模式对锂电池组充电时的不足,提出了车载充电机受电池管理系统控制的充电模式。电池管理系统采集分析锂电池组的数据,得出充电允许信号、充电电流、充电电压限制值等信息,并通过CAN总线与车载充电机交换数据,控制车载充电机对锂电池组进行安全、快速的充电。     

锂离子动力电池组智能检测系统设计与实现

针对目前电池组检测设备存在着精度低、能耗高和电池组内电池不能单独检测等问题,基于单片机技术开发出一套具有三级分布式结构的电池组智能检测系统.该系统可对锂离子动力电池组内单体电池的充放电性能进行检测,具有能耗低、精度高和操作简单等特点.经验证,该系统能够显著提高电池组检验生产的效率.     

锂离子电池标准中质量损失问题的研究

锂离子电池的安全性已引起人们的广泛关注。依据ST／SG／AC．10／11／Rev．438．3《联合国关于危险货物运输的建议书标准和试验手册》的要求,对辖区内进出口商用锂离子电池产品进行了航空运输条件检测。在检测过程中,发现导致电池组质量损失超标的主要原因不是锂离子电池本身,而是电池组内部的垫片材料重量大幅减少而导致整体重量的减少。由于电池组内部的垫片材料对电池的安全性能影响不大,因此,建议锂离子电池标准中规定的质量损失应考虑这些情况,对质量损失的规定作进一步的明确和完善,从而增强标准的实用性。     

动力锂离子电池管理系统的研究进展

锂离子电池是发展电动汽车的最具潜力的能源载体之一,从锂离子电池应用于电动汽车的研究现状出发,阐述了锂离子电池管理系统对于锂离子电池组的重要性以及研究的必要性。介绍了动力锂离子电池管理系统的发展现状,包括电池组外部参数的在线检测、SOC估计以及电池组的均衡,并对动力锂离子电池管理系统未来的发展方向做出了展望。     

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.     

低轨卫星电源系统锂离子电池组主被动混合均衡拓扑

低轨卫星电源中锂离子电池均衡系统是保障电池单体一致性,充分利用电池组容量,提高电池可靠性和循环寿命的重要部分。被动均衡技术由于结构简单、控制容易等优点,在直流母线卫星电源系统中占绝对主要地位,但被动均衡有热设计复杂的缺点,而且往往仅在电池充电时均衡,会导致电池单体放电深度不能得到一致控制,从而影响电池组寿命。主动均衡技术具有较高的效率和均衡速度,而且可以采用智能化的控制方法,是锂离子电池均衡技术的主流发展方向,但主动均衡技术往往需要大量的开关和储能器件、复杂的控制算法,存在体积大以及可靠性低的缺点。现有的大多数主动均衡技术还不能直接应用于直流母线卫星电源系统。根据低轨卫星电源储能蓄电池的工作特性,提出了一种基于开关矩阵的主被动混合均衡拓扑。该拓扑具有结构简单、控制容易、可靠性高的优点,并通过实验证明了其可行性。     

考虑铅炭电池组一致性的储能系统功率控制策略

针对储能系统不规则充放电导致的电池组一致性变差及单体电池过充/过放问题,研究铅炭电池组一致性变化规律,提出考虑电池组一致性的储能系统功率控制策略。采用包含储能电池组、风/光发电、电动汽车和常规负荷的共直流母线型集中式微电网并网示范平台的实测数据对所提功率控制策略与传统控制策略进行对比仿真分析。仿真结果表明,所提控制策略可有效降低电池组荷电状态(SOC)变化范围,提升电池健康状态,提高电池组一致性,减少过放电池数量,增强储能系统双向调节能力。     

高电压锂离子电池组检测方案设计

为使电池组对外能够提供足够的能量和高电压,通常都是由多节单体电池串、并联而成.提出了一种由TM320LF2407A的DSP芯片对每个电池模块进行检测的方案.每个模块单体电池电压的采集由OZ890完成,给出了CAN接口电路,电流采集和内阻测量的原理图,该方案提高了锂离子电池组的安全性和可靠性.     

泡沫铝对电动汽车电池模块散热的研究

针对目前电动汽车电池组热管理系统存在的不足,提出了利用泡沫铝对锂离子电池组散热的创新模式。建立了电动汽车电池模块的散热模型,验证了利用泡沫铝对电动汽车电池组散热的有效性与可行性,且随着泡沫铝填充长度的增加,电池最高温度下降越多,最大温差先减小后增加。并发现孔隙率对电池的最高温度影响不明显,但孔隙率越小,最大温差越小,即电池间温度越均匀。