动力电池组新型充电均衡电路及控制策略

为了满足电动汽车功率电压等方面的要求,需要将众多电池进行一定形式的串并联。由于单体电池间的差异,会引起电荷的不平衡。充电不平衡会直接影响汽车的行驶里程,减少电池的使用周期。该文以电池SOC为均衡控制变量,设计一种具有充放电能力的充电均衡电路,电池组采用模块化结构设计,可在充电过程中随时对电池模块进行更换,并制定了充电均衡电路的控制策略。通过实验验证了所设计电路和控制策略的优越性,具有很好的均衡效果。     

动力电池组的均衡控制与设计

随着能源及环保问题的日益加剧,电动汽车成为未来汽车的发展方向。然而电池技术的不成熟,特别是电池成组使用时的不一致性成为制约电动汽车发展的最大瓶颈。基于现有的锂离子电池制造水平,电池单体存在一定的差异,为了避免个别单体的过充、过放所导致的电池组提前失效,提高电池组的使用性能,应对电池组中各单体进行均衡管理和控制。描述了电池的均衡控制方法、电路设计和实现步骤,并对锂离子电池进行均衡充放电试验,结果表明该方法能有效地弥补电池的不一致性。     

动力电池组变速率均衡方案设计

提出一种采用附加充电模块对电池组进行变速率均衡充电的解决方案:系统由主充电模块和附加充电模块对电池组进行共同充电,由电池管理系统主动调节各单体电池的附加充电电流,改变各单体电池的实际充电速率,实现对电池组的均衡充电。实验结果表明,采用该方案,20节串联的锂电池组充电结束后单体电池之间电压差值缩小了3倍,弥补了电池组的水桶效应,达到均衡充电的目的。     

串联锂离子蓄电池组充电均衡方法研究

介绍了串联锂离子蓄电池组充电均衡器的定义和分类;通过对各类均衡方法优缺点的分析和比较,提出了一种适用于航天器使用的高可靠性充电均衡电路;用Saber对该电路进行了仿真分析,并用MatLab对实际均衡效果进行了仿真和分析;最后对电池组充电均衡电路设计的注意事项进行了讨论。锂离子电池组充电均衡方法的研究及其应用有利于延长蓄电池的寿命,促进锂离子电池在我国航天领域的应用。     

车用锂离子动力电池组均衡管理系统研究进展

锂离子电池因其能量密度高、功率密度高和循环寿命长等优势已成为电动汽车动力电池的首选,然而成组后单体间的内阻、容量及电压等特性差异可能对整车电池系统的寿命、安全及性能带来严重影响,而均衡管理是保障动力电池一致性的有效方案。基于电池状态信息对电池组进行均衡管理,能够提高动力电池组的可用容量,降低单体间不一致性所导致的衰减、容量损失,并避免因过充、过放等异常使用而导致的安全风险。但由于高成本的均衡拓扑设计与复杂的均衡控制策略,均衡系统目前较难以广泛推广。梳理近年来均衡管理系统的研究进展与可行方案,较为具体地介绍了均衡电路拓扑结构及其工作原理,并总结了目前常用的与新颖的均衡控制变量,分析各类均衡控制策略在实车应用时的优劣,系统性地比较各种均衡方法的优缺点。梳理目前亟待解决的均衡技术难点,并对均衡技术发展进行了展望。     

无轨电车锂电池组充电策略设计

分析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、充电电流和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、快速地充电.     

变压器分立的动力电池组主动均衡技术研究

动力锂电池成组后单体之间的不一致性问题突出,导致锂电池组使用寿命受限、安全性降低,现有的被动均衡技术存在均衡电流小、均衡时间长的不足,难以满足电池组功率不断增长的需求,因此在动力电池管理系统领域,迫切需要采用大电流的主动均衡技术来完成电池组的均衡。针对目前主动均衡技术存在的均衡收敛慢、收敛精度低的问题,在研究了动力电池在不同工况下的均衡模态基础上,提出了一种以电池剩余电量作为主要均衡变量,变均衡周期内划分均衡时间片的均衡策略,解决了端电压均衡策略存在的均衡收敛慢、收敛精度不高及控制稳定性欠缺的问题,并基于该均衡策略设计了一款基于多变压器法的主动均衡模块,搭建了电池管理实验系统,在该系统上验证了上述均衡策略,实验表明该策略可有效提升均衡收敛速度和均衡收敛精度,实现动力电池组的大电流均衡。     

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述

新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流,其中电动汽车受到了市场越来越多的关注,在电动汽车中,电池系统是重要组成部分,特别是锂电池在交通领域的应用,对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前,电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题,而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件,作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁,电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。     

动力电池组动态均衡时的热安全边界计算与验证

均衡系统是解决动力电池系统不一致性的有效途径,然而电池组均衡电路产热过大也易引发控制器安全问题.针对均衡电路产热引发的热安全问题,以某分布式控制器为研究对象,建立电池管理系统控制器和电路板的热力学模型;通过温度场仿真研究不同动态均衡控制策略下电路板的最高温度以及温度分布;分析开启通道位置对动态均衡电路板温度分布的影响,...     

动力电池组空间布局散热优化

蓄电池的性能是决定电动汽车整车性能的重要因素。介绍了蓄电池的散热状况,以镍氢动力电池为分析对象,对其充电过程中的热效应进行详细分析,并在ANSYS软件环境下模拟了电池单体的温度场,电池组的温度分布、自然冷却、风冷散热以及风冷串行和并行的流场,通过仿真结果的分析比较,对散热模型进行改良,设计优化了箱体散热片和散热孔,最终实现蓄电池组最优的设计方案。     

串联电池组均衡控制系统设计与仿真

针对电池组中各个电池在使用过程中的性能差异,以铅酸蓄电池组为研究对象,设计一种简单可靠的平衡充放电电路;该电路通过检测各个电池和总线电源的工作状态并对其进行充放电,从而实现对电池组的均衡控制。利用Simulink对整个系统进行仿真,验证了均衡方案的可行性。     

基于BQ2057的锂电池组充电电路设计

一种基于新型充电管理芯片BQ2057控制的锂电池充放电控制电路,对二节及多节锂电池串联的电池矩阵进行充电管理。由51单片机对电池阵进行扫描选通控制及预约充电管理,同时外扩数据显示及报警提示功能。每个电池组回路通过一个取样电路向BQ2057反馈充电电压,实时监测充电锂电池组的电压并输出控制信号,并改变充电模式或是切换充电电池组。     

混合动力汽车自适应电池组管理系统

提出一整套关于动力电池组控制、管理的嵌入式解决方案.系统不但具有电压、电流、温度测量电池组保护功能,而且具有动态的SOC（State of Charge）计算方法,对于大功率的动力电池而言还具有通用性.     

一种针对串联电池组带电不均衡的均衡技术

针对串联电池组的带电不均衡进行了研究,提出了一种新型的均衡技术,以电池ＳＯＣ作为判别 依据确定不均衡状态并制定相应的均衡方案,利用所设计的均衡电路来实施具体的均衡方案。为了验证该 技术的可行性,采用了６节磷酸铁锂电池组成的串联电池组作为实验对象,实验结果充分表明了所提出技术 高效性。     

混合动力特种车辆动力电池组应用关键技术探讨

现今科技正在突飞猛进的发展,战争也逐渐演变成数字化、信息化为基本形式的高科技战争,面对此类情况,特种车辆所运用到的电能也在与日俱增。现今我国以机械、液压为主要形式的特种车辆的点功率需要为20kW,但是和混合动力车辆在电功率需求已经超过了800kW,不仅如此在未来的战争也将会使特种车辆等高能武器对电能的需求急剧增加。本文以此为出发点对混合动力特种车辆动力电池组应用关键技术进行了详细探讨。     

一种新型蓄电池均衡充电系统的设计

通过对蓄电池技术的研究,设计了一种新型蓄电池均衡充电系统,并介绍了其硬件和软件的实现方法。     

电动汽车大功率直流充电计量装置设计

传统电动汽车充电装置存在稳压测试精准度低、整机效率差的问题,为此设计了电动汽车大功率直流充电计量装置。计量装置硬件部分由电能表和非接触式读写装置组成,分别对直流电能表结构框图、非接触式读写装置引脚和晶体振荡器外围电路进行设计;采用模块化编辑程序对装置主程序和天线进行设计,将各个程序模块分成若干个小模块,保持其相对独立性。通过实验结果可知,该装置稳压测试精准度较高,且整机效率较为理想。     

电动汽车外置充电的温度控制装置设计

通过对电池现有的冷却方式进行对比分析,发现电动汽车仍然存在严寒条件下充电慢,炎热条件下充电时电池过热所引发的安全问题。基于此,本文设计了一种使用外置温度控制装置,辅助车载热管理系统调节电池充电时的温度,提高充电效率。同地保证温度恒定,从而可靠保证安全问题,有效延长电池的使用寿命。     

基于可信度因子推理模型的电池组均衡方法

针对锂离子电池在成组使用过程中出现的电压、容量、内阻等不一致性问题  ,分析了传统电压均衡策略的优缺点,结合双向Cuk分组均衡器控制简单、均衡能量可双向传输及均衡电流易控制的特点,提出了一种基于可信度因子(C-F)  推理模型的分组均衡方法。该方法定义了单体电池的荷电状态(SOC)和端电压的不均衡度,利用C-F推理模型得到了电池组整体不均衡度,通过控制拓扑电路的均衡电流大小和方向减小了电池组的不一致性。对比实验表明,该方法能够有效地减小单体电池端电压和SOC的不一致性,提高电池组的整体能量利用率。