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。

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。

基于BP算法的氢镍电池充电均衡策略

为了提高电动车的使用寿命,改善电池组的工作性能,在对典型的电压均衡控制和荷电状态均衡控制进行理论分析的基础上,提出了基于变步长的反向传播误差(back propagation,BP)神经网络及200 Ah氢镍电池小电流均衡控制策略。该均衡方法采用大电流充电和小电流均衡,考虑了充电过程中的析气与复合。对电池组进行的模拟仿真结果表明,电压检测精度得到提高,具有良好的均衡效果和均衡速度。

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。

基于SOC的串联电池组充电均衡方法

为解决串联电池组的充电均衡问题,选择集中式均衡方法作为方案,从荷电状态(SOC)估算公式内各变量的来源角度出发进行研究,测量电阻随温度变化的数据值、利用SPSS软件对采集的数据进行分析,确定SOC估算公式。在SOC最小值达到75%之前,对电池SOC值45%、SOC差值为6.3%的镍氢电池组以1.5 A的电流恒流充电,之后以30 V的电压恒压充电。选用该方案后,电池组内各单体电池的SOC均匀分布于86.5%左右,试验效果符合要求,设计方案满足要求。

电压控制Buck-Boost电池充电均衡器

本文研究了储能设备的均衡充电方法。采用垂直Buck-Boost电路作为均衡器的基本交换单元。在不同的负载条件下,用状态空间平均法和小信号分析法获得对应的开关单元模型。通过电压控制均衡方案,利用电压环补偿设备端电压,电流内环使得电荷定向移动。实验结果表明,所提出的均衡器能实现电荷最快移动并能有效地收敛到零电压差,本地控制器能快速、准确地跟踪参考值。

纯电动农用车辆电池均衡充电控制系统研究--基于ARM处理器

为了改善纯电动农用车锂电池充电时的不平衡,保证锂电池组内所有单体电池的电压都处于同一水平状态,提出了一种基于ARM微处理器的锂电池均衡充电控制系统,可使锂电池组充电更加安全、可靠。实验结果表明:基于ARM处理器的纯电动农用车锂电池均衡充电控制系统效果明显,达到了预测的充电效果。

一种复合型充电均衡系统及控制方法

针对串联锂离子电池组中各个单体电池的差异造成充电过程中各单体电池之间能量不均衡的问题,提出了一种复合型充电均衡系统及控制方法.在充电过程中利用分层并联均衡逐级减小各单体电池的SOC差异,使各单体电池SOC保持一致性.若电池组满足旁路均衡条件则对电池组采用旁路均衡,使高SOC单体电池迅速接近平均SOC,大幅提高均衡效率.并联均衡与旁路均衡的充分结合,使得充电过程中各单体电池SOC迅速趋于一致.对8个串联的磷酸铁锂电池(LiFePO4)分别进行串联充电参照实验和复合型均衡充电实验,通过多角度对两组实验进行对比,充分证明了该均衡策略在均衡效果和速度上都有很好的作用.

基于并联拓扑的锂电池组充电电路设计及Proteus仿真

鉴于锂电池组在循环充放电过程中存在温升、过充放及单体电压不均衡等现象,会导致电池组单体间容量差异化增大,进而降低其使用寿命。为此,结合锂电池充放电需求,基于并联拓扑和均衡理论,采用“PWM整流+反激式间接直流变换+Buck降压斩波”原理设计充电电路,并通过ADuC812单片机实现电压、电流、温度的全程实时监控。最后,以6700901型磷酸铁锂电池组(LiFePO4)作为实验对象,利用Proteus软件对锂电池组充电电路、保护电路及均衡电路分别进行了仿真。结果表明单体电压间极差由充电前的0.065 V降至0.003 V,验证了充电电路的可行性与较好的均衡效果,保护电路亦达到预期效果。

电动汽车电池均衡充电专利分析

随着汽车保有量的增加,传统燃油汽车废气排放所带来的环境问题和对石油资源的过度消耗问题日益严重。电动汽车采用电能作为动力来源,摆脱了对石油等非可再生能源的依赖,而且能够实现对大气的零排放。自2011年以来,我国电动汽车产销量呈爆发式增长,截至2022年9月,我国电动汽车保有量占全球一半以上,稳居全球第一。由于电动汽车的功率需求,其动力电池组均包含多个串联单体电池,单体电池的个体差异导致了个体间电量不一致。

基于DSP的动力锂离子动力电池奇偶均衡充电电路

针对电动汽车动力电池包中单体电池性能差异造成的不良影响,提出了一种简单、高效、高可靠性的奇偶均衡充电电路。该电路中奇偶对称的分流模块不仅实现能量流的双向均衡方案,而且均衡模块按电池奇偶序列的设置,均衡续流时,能量流能自上而下,自下而上的自动分配。从而防止均衡时能量流的单一走向而损害单体,基于DSP控制的均衡实验证明了此方案切实可行。

锂离子电池组均衡充电和保护系统研究

为了提高串联电池组充电过程中的一致性,设计了电池组均衡充电保护系统并介绍了其具体实现方法.分析了锂离子电池组均衡充电保护系统在电池组充电过程中的均衡充电和保护功能,建立了电池组均衡充电的控制模型.在锂离子电池组的均衡充电试验过程中,测量了模块的分离电流和反馈总线电压.豪华电动大客车BFC6100EV运行试验表明,均衡充电保护系统改善了电池组充电过程中的一致性以及保护作用,改善了电池的性能,延长了电池组的使用寿命.

一种能量转移型锂电池组均衡充电电路的设计

针对现有均衡充电方法的缺点,提出了一种基于能量转移的锂电池组单体电池均衡充电方法,详细分析了该方法的工作原理并通过实验对所提出的均衡电路进行了分析与论证.结果表明,该方法具有结构简单、效率高的优点,能有效地解决串联锂电池组充电不平衡问题.

铅酸蓄电池均衡充电控制策略研究

探讨了蓄电池充电不均衡状态对其性能的影响,分析了不均衡形成原因。设计了一种简单、高效电池组均衡充电系统,给出了电路的设计思想。通过充电对比实验得到了实测数据结果,验证了电池组均衡充电系统的可靠性。

电动汽车动力电池均衡充电的研究

电动汽车动力电池的不一致性是影响电动车性能下降的重要因素。分析了利用电池自身的能量作为均衡输入,采用多副边逆变电路实现电池组均衡充电的逆变分压均衡原理。重点分析了该均衡充电方法的主要特点。基于该原理,结合DSP技术设计了一套数字化控制的逆变均衡装置,对某型电动汽车锂离子动力电池进行均衡充电试验,结果表明该方法能有效弥补电池的不一致性,充分发挥动力电池的性能,延长电池的使用寿命。

基于储能电感对称分布的动态均衡充电的研究

针对串联动力蓄电池在充电过程中各单体电池存在的不一致性,提出了一种基于储能电感对称分布的均衡充电电路。详细分析了均衡电路的工作原理及均衡工作过程,并根据蓄电池充电态动态模型建立的端电压与电池荷电状态之间关系,解决了均衡电路开关器件脉冲占空比计算问题,使各单体电池荷电状态在充电过程中实现均衡。实验表明,该方法能快速实现电池间能量的动态转移,有效弥补电池组的不一致性,充分发挥动力电池的性能。

超级电容器组均衡充电系统

串联超级电容器组中各单体能量维持均衡是安全使用并充分发挥电容器组性能的重要保证。在分析比较几种均衡充电方案的基础上,提出一种双电源结构的均衡充电系统,实现了充、放电全过程的能量均衡,可有效避免超级电容器单体的过充、过放,有利于提高电容器组能量存储效能,延长其循环使用寿命。简要介绍了充电电源缓冲式软开关Buck变换器和均衡电源半桥隔离变换器,并给出了以FPGA为核心的监控系统的结构以及软硬件设计方案。

基于Boost-Buck电路的锂离子电池组均衡充电方法

针对锂离子电池组中串联的各单元电池间电量不均衡的问题,提出了一种基于Boost-Buck电路的锂离子电池组均衡充电电路。阐明了该均衡电路的工作原理,给出了均衡电路参数的选取原则和均衡充电控制策略。根据均衡电路拓扑结构搭建电路仿真模型,验证了均衡过程中主电路中储能元件电流、电压变化规律,并对先恒流后恒压直流电源充电时的单元电池间的均衡充电过程进行了仿真,仿真结果表明均衡效果明显。

一种锂电池组均衡充电保护板设计

采用单节锂电池保护芯片设计电池保护板,对任意串联数的成组锂电池进行过充、过放、过流、短路保护,充电过程中实现整组电池均衡充电。在Simulink环境下,用逻辑模块和延时模块等模拟了保护芯片工作的逻辑,实现了整个保护电路工作情况的仿真。实验和工业应用结果表明,该均充保护系统具有应用灵活、稳定可靠等优点,均衡充电误差小于50 mV。

动力电池组均衡充电的研究

介绍了一种基于能量转换的动力电池组均衡充电的方法,通过DC-DC变换器升高单体电池电压将能量从单体电池转移到电池组,以防止单体电池过冲电,延长电池组使用寿命。详细分析了该方案的工作原理,利用Matlab软件对整个电路进行了仿真并进行了实验验证。结果证明该方案能够实现电池间的电量转移,减小电池间的不均衡,具有可行性,效率高等优点。