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。     

基于LTC6804的电池管理系统设计

电池管理系统(BMS)在一辆安全可靠的电动车中的地位十分重要,其中多路单体电池电压的精确测量是其中一个重要问题。基于Linear公司的2012年最新的电池组电压采集芯片成为多种解决方案中的佼佼者。本文基于该芯片设计了一套可以管理24个单体动力锂电池的电池管理系统模块,该模块可以串联以管理更多电池组。     

电动汽车动力电池组管理系统设计

根据动力电池组在电动汽车上的使用特点和要求,利用总线通讯技术,设计出电池组分布式管理系统,系统由一个电池组综合管理器和多个电池单体检测模块组成。为了克服电池组上的高压干扰,实现对每块电池单体电压的精确采集,在电池单体检测模块中设计了具有特色的压控恒流源电路。通过在电动汽车上的实际应用表明,系统运行稳定正常,可扩充性好,便于安装布置,有着广阔的应用前景。     

矿用单轨吊磷酸铁锂电池组复合式分层均衡电路

在矿用单轨吊磷酸铁锂电池组连续的充放电循环中,各单体电池不一致性会导致电池组整体性能衰减、使用寿命缩短,传统电池组均衡方式均衡时间长、控制策略复杂。针对上述问题,在Buck-Boost均衡电路和飞渡电容均衡电路的基础上,提出了一种复合式分层均衡电路。底层和中间层Buck-Boost均衡电路按照二叉树结构构建,顶层飞渡电容均衡电路实现3个相邻电池组之间任意2个电池组的能量传递,使电池不仅能够在层内进行能量传递以实现相邻电池间均衡,还可在层间进行能量传递以实现非相邻电池间均衡。仿真结果表明,复合式分层均衡电路大大缩短了均衡时间,显著提高了电池电压一致性。     

基于STM32的锂电池组并行充电系统的设计

由多个锂电池串联形成的电池组作为新型环保储能设备,在机器人、无人机等设备中得到了广泛的应用。为了缩短电池组充电时间、保证电池电压均衡性、提高充电系统的效率和可靠性,设计了一种基于STM32控制的多路反激变换器并行输出的并行充电电路,实现了串接电池组的每节电池单独分阶段恒流充电和保护。提出了一种基于不连续导电模式反激变换器的占空比控制法,并进行了相应的理论分析、计算机仿真、程序编写及实验验证。仿真和实验结果表明,所设计的并行充电系统有效缩短了锂电池组的充电时间,同时实现了充电过程中的电压均衡和过压保护等功能。     

在ISA总线上的多路A/D转换电路的设计与实现

本文论述了在ISA总线上实现的多路A／D转换电路的硬件构成和软件组成。硬件结构由可编程并通信接口8255A,“AD574A”12位ADC为主构成,软件程序通过汇编语言实现16路A／D转换的选取,并存储转换数据。     

电池组改进型电感均衡电路研究

为了解决传统电感型均衡电路只能实现电池单体之间能量单向流动、效率低下、结构复杂等问题,提出一种新的均衡电路拓扑,可实现由任何电压高的电池单元向任何电压低的单体电池转移电能,实现电池组间主动平衡.首先,为确保电能可实现双向流动以及均衡电流可工作在连续状态下,对经典Buck-Boost电路进行改进作为串联电池组均衡单元;然后,根据均衡电路特点,计算各个开关管占空比,实现串联电池组间电能由高到低的流动,其次,通过电路分析,推导出均衡电流值;最后在Simulink平台进行仿真实验,证明该均衡电路的有效性.     

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。     

串联锂离子电池组均衡充电方法研究

目前,制约电动汽车发展的关键难题就是串联锂离子电池组电压不均衡问题,为了提高串联锂离子电池组在充电过程中的电压一致性,设计了一种基于Buck斩波电路的串联锂离子电池组均衡充电电路.基于锂离子电池的特点对系统总体设计进行阐述,提出一种改进的能量转移型均衡电路.阐明了该电路的工作原理,给出了均衡充电电路的控制策略.实验结果表明,该均衡电路可以使单体电池电压在充电过程中得到均衡,改善电池组的充电特性,实现较好的均衡效果.     

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。     

基于移动基站蓄电池组的开关电源设计

移动基站中的备用电源是由24节蓄电池(每节2V)组成,在电池充电或放电的过程中,蓄电池组的整组电压会发生变化。本文提出了一种以移动基站蓄电池组为供电电源的开关电源设计,其输入电压允许蓄电池组的整组电压在较宽的范围内波动。该开关电源基于UC3842的调控电路,结合单端反激变换、RCD箝位等电路,可稳定输出较低纹波系数的12V、5V和3.3V的供电电源。     

基于MAX197的蓄电池监测管理测试仪设计及实现

设计了一套多通道电池单体电压监测显示系统,该系统下位机基于MAX197,上位机采用基于VB6.0开发的交互式可视化蓄电池组监测配组管理平台,下位机与上位机采用RS232实现串口通信。该系统是高精度的蓄电池动静态参数优化配组测试系统。实践证明,对进一步优化电池配组具有较好的参考价值。     

基于电压递推与FFRELS的航空蓄电池模型参数动态辨识

摘要：针对电池等效电路模型参数具有时变性,难以准确辨识的问题,建立了二阶RC航空电池模型,提出了基于遗忘因子扩展递推最小二乘法(FFRELS)的参数辨识算法;同时针对电池开路电压测量时间长的问题,创建了蓄电池开路电压辨识递推模型,实现开路电压的动态估计,该方法能够准确辨识出模型的参数,有效提高蓄电池开路电压的辨识精度。最后通过仿真实验,验证了该方法能够提高电池模型参数的辨识精度。     

基于电池能源管理芯片Bq2060的SMBus总线编程

Bq2060作为一种智能电池能源管理芯片,广泛应用于笔记本电池管理系统中。它具有SMBus高效同步串行总线通讯接口功能,通过SMBus串行总线和系统进行通讯,可检测电池信息包括剩余容量、总容量、在现有放电速率下的剩余时间、充电电压等信息。介绍了基于Bq2060的SMBus串行接口的智能电池监测系统,利用SMBus接口和内嵌的智能电池状态监测系统进行实时检测,通过操作系统调用电池芯片内部指令进行智能控制,在分析其通讯协议的基础上,分析了SMBus总线编程配置和操作特点。     

基于飞利浦51单片机的智能蓄电池巡检监控系统的设计

介绍基于飞利浦51单片机(P89V51RD2BN)的电池巡检监控系统的设计方案及软硬件设计,该控制系统能对串联蓄电池的单体电压、电池内阻及电池表面温度等进行实时监控,实时监测各数据的变化,并通过单片机与上位机的串行通讯实现变电站的远程监控.     

基于CAN总线的蓄电池智能监测系统

介绍了一种具有CAN总线接口的蓄电池在线监测系统,采用两级网络结构,以Cygnal公司的C8051F045微控制器为测量系统的核心,实现测量控制、数据处理、参数设置、显示报警、通讯等功能,底层是以智能监测芯片DS2438构成的检测板,安装在每只蓄电池上,负责蓄电池电压、电流、温度等参数的在线采集,通过单总线与微控制器通讯;C8051F045通过CAN总线与监控主机通讯,实现了蓄电池的远程实时监测和管理,保障了蓄电池的可靠工作.     

海洋仪器电池管理嵌入式系统设计

介绍了一种利用嵌入式技术设计的海洋仪器电池管理系统。电池管理终端以ARM9处理器为核心,包括电池参数采集、WiFi通信、串口通信等模块。各电池组巡检节点之间通过RS485总线进行通信,主节点与上位机之间可通过无线与有线多种方式进行通信。电池管理终端移植Linux操作系统,实现了电池管理监控多项任务的有效调度与交互。电池管理系统可实现对各个电池电流、电压和温度的实时采集与SOC的计算。经过电池标定实验证明,系统数据测量可靠易行。     

基于LTC6803串联锂电池组电压检测及均衡系统

针对串联锂电池组管理系统对单体电池电压采集的实时性和精确性的要求,运用凌力尔特公司推出的电池监测专用芯片LTC6803-3,配合STM32系列单片机采用级联的方式实现对大量串联电池组的电压检测,实验验证数据准确.针对串联电池组的不一致性问题,详细分析了现行典型的均衡电路,并运用LTC6803-3设计了一套新型均衡系统,实验验证均衡效果明显.     

基于DS2438的大功率蓄电池状态检测

介绍一种大功率蓄电池状态检测方法,通过电能质量管理芯片DS2438测量蓄电池的充放电电流值,并对其时间进行积分来估算蓄电池的充放电电量.以微控制器STC89C51为核心通过控制电能质量管理芯片及外围电路,实现对蓄电池的电压、电流以及电量的精确测量.     

基于在线开路电压估算的电池均衡指标研究

开路电压作为均衡指标可以准确反映电池组中单体的不一致性状态,如何在线实时获得开路电压是电池均衡研究的难点之一。使用BP神经网络结合当前工作状态下的电流、电压与荷电状态在线估算开路电压,并以此作为均衡指标在自主研制的BMS算法验证平台采用耗散型均衡方式实现电池放电阶段均衡。实验结果表明：在相同均衡策略下,在线估算的开路电压均衡指标与工作电压均衡指标相比,工作截止时的开路电压偏差近似为初始开路电压偏差的一半,因此能够准确地表征锂电池的不一致性。为电池组均衡指标的选择提供指导,促进电池组均衡技术的发展。