基于瞬态均衡的混合动力电动汽车动力电池管理系统

在论述动力电池能量管理系统的必要性和基本构成之后,介绍了以Motorola推出的HCS12系列单片机和电池监测芯片DS2438为核心的电池监测系统及其软硬件设计,设计了以充电使能信号和充电强度信号为控制信号的智能均衡模块,这样构成了电池均衡管理系统.实践证明,该系统可以实现电池的瞬态均衡管理,效果良好.     

车载锂离子电池组的充电技术与均衡管理方法研究综述

电动汽车快速和智能充电是未来的发展趋势。本文介绍了多段恒流充电、超大电流尖峰脉冲充电、变脉宽正负脉冲充电等充电方法,对电池的SOC值、内阻、析气和析锂极值点等参数实时精确获取,从而实现电池的无损伤最大电流充电;本文还介绍了双向反激式主动均衡、利用(DC-DC)变换器式和变压器式结合的两级均衡等均衡策略,实现了电池单体的快速均衡管理。     

电动汽车锂电池组充电均衡控制方法研究

锂电池组是电动汽车的主要驱动能源,然而尚不成熟的电池均衡充电技术成为制约电动汽车普及化的最大瓶颈。本文针对锂电池组中因单体电池性能差异造成能量不一致性的不良影响,以各单体电池电压为控制变量,提出一种基于模糊控制的锂电池组充电均衡控制方法。并通过MATLAB仿真分析得出:在充电均衡过程中,利用模糊控制方法调节PWM的占空比,电池组能够较好地完成各单体电池间的能量均衡,证明了该方案的可行性。     

一种基于Sepic-Zeta混合斩波电路的动力电池组双向高速均衡器研究

本文提出一种基于Sepic-Zeta混合斩波电路的动力电池组双向高速均衡器,该均衡器在电池组3种不同的工作状态下采用不同均衡拓扑电路和均衡控制策略。电池组充电状态下,均衡电路等效为Sepic斩波电路,选择电池组中能量最高的单体电池作为Sepic斩波电路的输入端进行均衡放电,均衡放电电流连续;电池组放电状态下,均衡电路等效为Zeta斩波电路,选择电池组中能量最低的单体电池作为Zeta斩波电路的输出端进行均衡充电,均衡充电电流连续;电池组静置状态下,选择电池组中能量差异性最大的单体电池进行均衡放电或均衡充电,其对应的等效电路为Sepic或Zeta斩波电路。该均衡器拓扑电路原理简单,均衡电路容易实现,均衡能量易控制,均衡电流连续、可控,因此均衡速度快、均衡效率高。最后,搭建锂离子电池实验平台进行电池组3种工作状态下的均衡实验,验证了该方案的可行性。     

充电模式下锂离子电池组主动均衡控制方法研究

目前电动汽车都会采用到驱动动力强劲的锂离子电池,在充电模式下保证锂电子电池组实现主动均衡控制,有效推进电动汽车电力系统良性发展,提升电汽车整体性能。文章中所探讨的是基于双向Buck-Boost拓扑结构的主电路主动均衡控制系统,它其中基于荷电状态SOC建立主要均衡判据,进而实现了对主动均衡控制策略的有效改进。简单研究了充电模式下的锂离子电池组主动均衡控制电路设计方法,锂离子电池组的SOC均衡控制策略,并对其设计控制方法仿真结果进行分析。     

改进反激式开关电源的电池双向均衡系统

为了解决电池均衡系统在均衡过程中被充电电池自行放电现象,避免出现不合理电流产生能量损耗,提出了使用主控MOS管与辅控MOS管的改进的电池均衡系统,实现了均衡电路中各回路电流流向的精确控制;以反激式开关电源为核心原件,完成了双向均衡电路的设计。通过在Matlab/Simulink平台下建立完整的均衡系统模型,并建立调参模型作为辅助模型,来对所建立均衡系统进行仿真。研究结果表明,在一定初始条件下,1C充放电倍率下充电时间延长171.1s、放电时间延长143.1s,1/3C充放电倍率下充电时间延长731.2s、放电时间延长868.5s,证实了改进均衡系统的有效性与实用性。     

基于多层均衡的电动汽车锂电池组均衡优化设计

电动汽车动力电池组由于生产和运行工况等不同,会使组内电池的电量不一致,进而造成电池组使用寿命降低、安全风险增大等一系列问题。论文针对这些问题,在传统电感主动均衡方案的基础上提出了一种多层均衡方案。这种方案第一层以电池荷电状态（SOC）为均衡参数,高层则以电池工作电压为均衡参数,通过多层均衡系统的综合作用来达到电池组间的能量转移。在该方案的基础上,以八个电池为例建立了Simulink仿真模型,并进行恒流充电、静置和恒流放电三个工况的仿真测试。经过仿真测试,在上述三种工况中各电池的SOC随着时间会逐渐趋于一致。仿真结果表明,该方案在充电、静置、放电工况下都能有效完成能量转移任务,对电池组进行了电能的均衡,证实了该方案有效性。     

一种新的充电方案对锂电池组循环性能的影响

分别对A、B两组36V10Ah磷酸亚铁锂锂离子电池组进行传统充电方案与新的充电方案交叉的循环性能测试,通过不同方案下的循环前后容量对比可以发现,新的充电方案可以在一定程度上提升电池组的循环性能,对于单体性能差异较大的电池组,其改善效果尤为明显。通过实验发现,电池组循环性能的衰减主要是由于电池组整体的差异性而使得充电容量衰减,而非单体性能的下降。另外,通过对电池组中3个单体进行单独放电而故意加剧电池组间单体电池荷电状态失衡,从而模拟实际使用过程中可能会出现的单体间自放电率差异较大的情形。在此种状态下,新的充电方案可以通过10次的循环过程将电池组容量恢复至正常水平。因此,新的充电方案可以有效地均衡电池组间单体容量差异,从而避免使用过程中由于单体间自放电差异的存在和累积而导致电池组寿命的急剧缩短。     

基于可重构电路的锂电池组充电均衡研究

为了提高电池均衡速度、减少能量损耗，将基于开关电感的Buck-Boost均衡电路和可重构均衡电路相结合，设计了可重构Buck-Boost充电均衡拓扑，根据5种不同的锂电池荷电状态（SOC）分布情况制定了相应的均衡策略，基于MATLAB/Simulink进行仿真分析，并与开关电感的Buck-Boost均衡电路进行对比，结果表明，在各种工况下，所设计的均衡拓扑和均衡策略将能量转移效率和均衡速度分别平均提高了19.0%和25.4%，有效提升了均衡性能。     

澳柯玛电动自行车充电新技术

近日，澳柯玛自主研发的“电管家”均衡充电技术通过了专家鉴定，据说该技术可延长电动自行车蓄电池使用寿命30％以上。     

考虑充电站效益的电动汽车充电分配优化模型

为解决电动汽车用户在出行过程中的充电问题,同时提高充电站运营效益进而促进充电站运营商建设充电站,在对充电站效益需求进行分析的基础上,提出一个以充电站运营商综合效益最大化为优化目标的多目标函数电动汽车充电分配模型。充电站运营商综合效益所考虑的因素包括充电站运营商经济收入、充电站服务水平和充电分布均衡,并且考虑充电站运营特点,分别以用户在充电站的排队时间和充电站拥挤程度方差对充电站服务水平和充电分布均衡进行量化。采用模糊规划法和模糊偏好关系将模型的多个目标函数转化为同时考虑多个优化目标的单目标函数。结合模型特点,设计遗传算法进行求解。基于实际的充电站静态数据,结合依据经验的假设,设计算例以验证模型和算法的可行性和有效性。研究结果表明:遗传算法适用于求解所提出的模型,通过对模型进行求解可以得到运营商最大综合效益以及相应的电动汽车充电分配方案;通过对结果进行比较分析可以得知,考虑多个优化目标的模型所得到的最优电动汽车分配方案下的运营商综合效益要优于只考虑单优化目标的模型。同时,充电站运营商经济收入、用户排队时间和充电拥挤程度对充电分配方案的确定都有着较为显著的影响,并且相比之下,用户排队时间对充电分配的影响相对较大。     

电动自行车用蓄电池的寿命问题与自适应控制充电技术

本详细分析研究了影响电动车或电动自行车用蓄电池的寿命问题，要完整地解决这个问题应当是一个系统工程，即牵涉到蓄电池有关的方方面面，但本仅从充电器的角度探讨如何解决该问题的方法，即自适应充电控制技术，中特别提及了集成电路芯片TRY20CP/RC04，以及基于TRY20CP/RC04的充电运用，包括串联充电运用与均衡充电运用，从充电器的角度来说该技术的成功运用将最大程度地延长电池的使用寿命。     

电动自行车用蓄电池的寿命问题与自适应控制充电技术

本文详细分析研究了影响电动或电动自行车蓄电池的寿命问题，虽然要完整地解决这个问题应当是一个系统工程，即牵涉与蓄电池有关的方方面面，但是本文进一步人充电器的角度探讨了如何解决该问题的方法，即自适应充电控制技术，文中特别提及了集成电路芯片TRY20CP／RC04以及基于TRY20CP／RC04的充电运用，包括串联充电运用与均衡充电运用，该技术的成功运用将从充电器的角度最大程度地延长电池的使用寿命。     

电动汽车的电池管理系统(下)

<正>(接上期)五.电池的均衡管理为什么需要电池均衡呢?首先一个串联的电池包,不管你怎么去筛选,总是会出现不均衡(电压差别、容量差别、内阻差别、充电和放电速度差别)现象。这样在实际使用过程中,每个单体电池的输出电量是不一样的。这里需要增加一个衡量电路,以提高电池包储电空间的利用率。在电池充放电时,出现的不均衡现象如图6所示。     

基于水桶补短理论的电动汽车锂电池主动均衡管理系统设计

针对国内电动汽车锂电池主动均衡系统质量不稳定,国外该项技术可靠性较高,但成本较高的问题,文章借鉴水桶补短理论,设计了一款新型电动汽车锂电池主动均衡管理系统。该系统通过矩阵电路对最低单体进行充电,使能量有效转移到最低点,起到最大幅度节能的目的。同时该管理系统外电路结构简单、布线容易、成本低、质量稳定,降低了整车成本,有利于锂电池主动均衡管理系统的普及应用。     

一种铅酸蓄电池电压平衡仪电路设计

针对铅酸蓄电池组在浮充电过程中,单体电池的端电压会出现不平衡的问题,分析了其产生的原因,阐述了该仪器的电路组成结构、工作原理、技术指标,以及自动控制主程序流程图。该仪器具有自动循环每个电池的端电压,自动均衡充电,实时显示实时评估电池容量、储存、记录和打印当月电池组工作情况与PC通讯。是功能比较完善,智能化比较高的蓄电池测量维护设备。     

电动汽车锂电池组高效主动均衡的研究与测试

电动汽车车载动力锂电池组在动态循环工况下的不一致性问题会严重降低电池组的整体性能。为此设计了一种基于宽压双向DC/DC的锂电池组主动均衡系统,实现任意单节或相邻多节电池间的高效能量转移。系统包括开关阵列选通单元、双向DC/DC单元和超级电容储能单元等。以各单节电池实时电压为均衡变量,开展均衡策略研究,并搭建了电池组主动均衡系统测试台架,对电池组在静置和恒流充电两种状态下进行均衡测试。结果表明:所提出的主动均衡方案可快速改善电池间的电压不一致性,均衡过程中能量转移效率可达83%以上。     

摩托车开关型节能电压调节器

汽车、摩托车12V蓄电池充电电压国家标准规定值为14.2±0.25 V;《摩托车和轻便摩托车用调节器技术条件》中规定,摩托车从“最低调压转速至最高转速”,12V蓄电池的充电电压值为14.5±0.5 V。 一般认为12V蓄电池在浮充电电压13.5～13.8 V下充电就可以了;加上摩托车发动机长期处在转速1 200～2 500 r/min下运行,使充电电压为12.05～12.6 V。这两种情况下,12V蓄电池的充电电压均低于国标规定值。 摩托车发动机处于低速运行或蓄电池长期处于欠充电状态,会加快蓄电池极板的硫化,不但摩托车电起动困难、照明效果不佳,而且还会缩短蓄电池的使用寿命。出现以上问题是因为使用稳压效果很差的短路型调节器,这种调节器的缺陷就是浪费能源,通过短路将电能浪费掉,使充电电压达不到规定要求。当前一种全新的开关型节能调节器能彻底解决摩托车充电电压不稳定的问题,使充电实现智能化自动控制,充电效果得到明显改善。现将此电路介绍给大家,以供参考。     

纯电动汽车动力电池低温充电热管理试验研究

在低温环境中动力电池充电速度慢、充电容量低.本文对低温环境下的电池采取隔热优化、加热管路优化及控制策略优化等热管理措施,并对其充电效果进行验证.     

基于电化学模型的车用锂离子电池安全快速充电算法CSCD

传统的快充方法可提升锂离子电池充电速度,但容易损害电池寿命,甚至造成安全问题。基于面向控制的锂离子电池电化学机理模型,提出了全新的快速充电算法。针对一款42Ah镍钴锰(NMC)三元锂离子电池,采用该算法进行了快速充电测试,讨论了开发策略中关键参数阈值电势、初始充电倍率的取值对算法效果的影响。结果表明:该方法实现了该款锂离子电池的安全快速充电,在保持电池不析锂情况下将电池充电速度提高了20.5%;算法中的阈值电势主要影响充电时间,而初始充电倍率影响负极过电势最低值。