基于ARM的锂电池监控系统设计

安全问题日益成为锂电池技术发展的关键难题,对锂电池状态进行有效的监控显得尤为重要。本文设计了一种以ARM为控制核心的锂电池监控系统。详细描述了该系统的主要功能、硬件结构和软件设计。实现了96路单体电池的电压、16路电池温度以及电池放电电流的测量,并通过CAN总线将检测数据传送给上位机。实践表明该系统工作稳定可靠,检测精准,满足锂电池监控系统的设计需求。     

不间断电源用石墨烯锂电池模块均衡系统设计

蓄电池是舰船不间断电源设备重要的后备供电电源,基于LiFePO4-石墨烯复合电极材料的锂电池相比传统铅酸蓄电池具有放电容量大、能量密度高、循环寿命长等显著应用优势。但是锂电池也存在着由于单体电池特性不一致导致的性能下降和安全问题。均衡控制是解决不一致问题的最有效途径。本文针对不间断电源用石墨烯锂电池模块进行均衡系统设计,设计中重点考虑了均衡系统对绝缘耐压性能、电磁兼容性能和安全性能的特殊要求,分别提出了基于双壳体结构的绝缘耐压设计方法、基于多通道隔离的电磁兼容设计方法和基于双重保护的可靠性设计方法。试验结果验证了所设计均衡系统的有效性。     

船用电池系统主动均衡控制研究

描述船用电池系统的特点,详细分析船用磷酸铁锂电池的Shepherd模型、双向反激直流变换器原理和基于LTC3300-1的主动均衡电路.通过实测和仿真,验证该电池模型的正确性;通过设计和仿真,验证该主动均衡电路的可行性.从系统建模的角度出发,分析纯电池动力船舶和混合动力船舶电池系统的主动均衡控制变量和控制策略,并通过Matlab/Simulink平台仿真验证理论分析的正确性.     

锂电池组串联均衡系统研究

锂电池组串联使用的安全性问题是其在船舶上是否能应用的关键技术之一,锂电池组的不一致性会使电池组中串联充放电时个别电池提前损坏,寿命大大缩短,严重时会出现爆炸等安全问题。本文提出了一种无损的能量转移式电池组均衡方案,并从实验上进行了验证,证明了该方案的可行性和先进性。     

基于电动船锂电池组的远程监控系统设计

针对新能源电动船载动力、机电设备在船舶位置不定的情况下,售后维护成本高以及供应商难以及时分析现场设备运行状况等现实问题,研制了一种船载锂电池设备远程监控系统,实现远程电池组状态监测、电池组数据云端存储及分析、电池组相关设备控制。该系统为电池组相关应用人员提供远程实时获取锂电池组运行状态信息和远程管理锂电池组的接口,有效降低设备售后成本和提高设备运维效率,同时有效解决现场BMS硬件计算资源有限、数据存储能力有限、无法应用更高精度更加复杂的SOC估算等算法的问题。     

基于锂电池放电曲线的发热功率研究

本文针对锂电池的发热问题,依据能量守恒定律,通过对电池在放电过程中电压、容量等数据的采集和计算,建立了锂电池发热功率的计算方法,并通过等温量热仪对锂电池放热进行了试验验证.此计算方法只需测试锂电池单体的电性能参数即可计算其发热功率,无需引入热测试系统,是一种简单快速有效的锂电池发热评估方法.试验结果表明,计算结果与试验...     

锂电池储能柜海运名称识别和包装要求浅析

本文基于对锂电池海运相关国际规则的解读,介绍了大型锂电池储能柜系统的特点,分析了联合国编号及运输名称的确定和包装规定的适用等方面问题,对大型锂电池储能柜系统海上安全运输提出相关建议。     

船舶载运锂电池柜式储能系统安全运输条件分析及建议

锂电池柜式储能系统是我国近年来出口的重要高技术产品,主要出口美国、欧洲等国家和地区。由于该类产品未在《国际海运危险货物规则》中明确列出,安全运输条件不明确。针对该产品的危险性以及水路运输过程中存在的问题,从分类、锂电池、包装、标志和标记、积载和操作等方面,对船舶载运锂电池柜式储能系统的安全运输条件进行分析,提出相关建议。     

船用锂电池热失控危害与防控对策研究

锂电池的安全性是目前船用锂电池系统的最关键问题。本文调研了国内外锂电池储能系统的事故案例并分析出主要事故模式,采用ARC绝热环境测试方法研究了不同体系电池的热失控特性,进行电池过充测试并研究了热失控后烟气的防护抑制措施。最终得出结论：磷酸铁锂电池具有最高的耐温能力和最低的热失控危害,而采用浸没防护的措施能够有效抑制热失控后产生的大量热量与烟气。此研究为船舶行业锂电池的安全应用提供了技术支撑。     

磷酸铁锂电池故障保护方法研究

为保障磷酸铁锂电池系统安全稳定运行，本文对磷酸铁锂电池系统常见故障机理，及现有保护机制薄弱点进行分析。并设计归纳出一套暂态保护逻辑，使用运行曲线耦合的方式，实现对磷酸铁锂电池系统的暂态保护，能有效提高电池系统保护的灵敏性和速动性。     

一型锂电池客渡船电池安全设计分析

基于锂电池自身特点,锂电池动力船舶动力源的安全性设计和常规动力船舶有明显不同。为了确保锂电池使用安全,该文以一内河锂电池客渡船为例,研究了目前可行的锂电池安全设计措施(包括对电池单体、电池组和电池管理系统要求),船舶电池舱布置和通风方案以及消防系统设计,并根据相关规范要求,对固定式七氟丙烷灭火系统进行计算校核;证明该系列安全设计,满足现行规范法规对锂电池动力安全要求;最后,指出了设计方案的局限性及目前使用灭火介质的缺点。     

基于循环寿命的船用锂电池组能量管理策略

为提高小型船舶上锂电池组的循环寿命,针对某类纯电动游览船的综合电力推进系统,基于能量守恒理论,建立船舶航行里程与电池剩余容量模型.综合考虑船舶航行里程、到达时间和锂电池循环寿命3者之间的关系,建立锂电池组老化模型,提出一种基于降低锂电池组老化速率和逻辑门限优化算法的锂电池组能量切换策略.仿真结果表明,在相同环境下,相比一般的充放电管理系统,采用该策略的锂电池组容量衰减量大大减少,减少的衰减量之差占原衰减量的比值可达69.8％,验证了该能量管理策略能较大地提高锂电池组循环寿命这一结论.     

锂电池管理系统的研究与设计分析

锂电池组容量一直是制约其广泛应用的重要因素,因此市场迫切需要具备主动均衡充放电模块的管理系统,这样锂电池组在完成充电后进行电池组合,即可实现电池组的容量最大化,延长电池的使用寿命。基于此,本文就重点探究锂电池管理系统的设计方案。     

AUV均衡系统设计及垂直面运动控制研究

针对AUV传统均衡调节系统存在难以克服的缺陷而无法实用的问题,设计了一种新型液压均衡系统。该系统主要由油箱和安装在AUV轴线上的两个油囊组成,通过调节油箱和油囊的油量来调节AUV的姿态和浮态。同时在简化AUV垂直面运动模型的基础上,构建了深度控制、纵倾控制和浮态控制模型,并基于PID和均衡系统设计了深度控制、纵倾控制和浮态控制方法。仿真结果表明在无干扰和有干扰两种情况下,设计的均衡系统能有效控制AUV的垂直面运动;建立的AUV垂直面运动控制模型符合AUV运行特性;PID控制算法适合海流干扰下的AUV均衡控制,且具有良好的控制品质。     

锂电池储能系统在穿梭油船上的应用

基于大连船舶重工集团自主研发的穿梭油船的船型特点,研究规范规则,与系统配套商进行技术交流,探索锂电池储能系统应用于该船型上的可行性和经济性。在此基础上,形成一套适用于穿梭油船的锂电池储能系统具体技术解决方案,并对其经济性、环保性进行评估。研究结果表明,锂电池储能系统可在穿梭油船上应用,虽然建造和维护成本会有较大增加,但在节能减排和运营经济性方面会有很好的表现,是未来穿梭油船发展的方向。     

锂电池在混合动力船舶制动能量回收中的应用研究

针对传统电力推进制动过程中对直流母线电压的影响,制动电阻消耗全部制动能量造成浪费的问题,文中在研究了混合动力船制动回馈机理的基础上,采用锂电池作为制动能量的储能装置,通过双向DC-DC变换器为混合动力船舶提供推力或吸收制动过程的暂态能量,分析锂电池储能系统充放电控制策略,搭建仿真系统.结果验证了锂电池储能系统能够维持直流母线电压稳定,制动能量得到回收.     

基于SOC估算的船用锂电池组健康管理研究

船用锂电池是新能源船舶的重要设备,如何精确的估计锂电池的荷电状态以及根据船舶运行工况进行对锂电池组的健康管理是保障船舶安全经济运营的关键。通过Vmin无迹卡尔曼滤波法对船用锂电池组的荷电状态(SOC)估计,仿真验证了Vmin无迹卡尔曼滤波法在估算电池组SOC时有较高精度;同时,结合船舶运行工况研发锂电池组健康管理策略,对船用锂电池组的SOC,单体电压,电流,光伏发电功率多参数综合分析,把电池状态分为健康,亚健康,不健康三种状态。实船运行表明,该电池组健康管理能保障锂电池组工作在安全范围内,有效促进船舶的安全运行。     

电力推进船舶的锂电池应用

对用作动力源的锂电池进行了参数分析,并开展锂电池在电力推进船舶的应用实例研究.详细介绍了实例船的推进模式、推进系统方案、动力锂电池组作业方式、动力锂电池系统的设计与布置安装及试验,为电力推进船舶的锂电池应用提供借鉴与参考.     

基于模糊神经网络的船用锂电池故障诊断的研究

本文针对锂电池组成的船舶储能系统,分析锂电池的故障模式和表现特征,建立基于模糊神经网络锂电池组故障诊断模型,通过实验数据进行模型训练并进行仿真。仿真结果证明所提出的模型的正确性,实现锂电池的故障预警,提高系统运行稳定性。     

船岸用储能电池充放电过程温度变化研究

储能锂电池系统在船舶和港口区域的应用和推广是交通水运领域减碳降排的重要措施。锂电池的工作特性决定了热管理在储能系统的重要性,而锂电池充放电过程中温度变化则是热管理系统设计的基点。本文从锂电池原理引出温度监控的重要性,然后针对不同品牌、不同批次的280 Ah磷酸铁锂电芯,选取7个测温区域,在不同环境温度、不同倍率下分别进行充放电温度测试实验研究,试验结果可为锂电池储能系统热管理设计提供支持,同时也可供同行参考。