蓄电池组电容量的在线分析系统

根据铅酸蓄电池组的充放电特性,采用工作电流放电法测量蓄电池组的蓄电能力。设计了铅酸蓄电池组蓄电容量的计算机在线监测系统。该系统在测量过程中可以对电池放电时的剩余电量给出线性的指示。蓄电池组放电时对电池组单节电压进行巡检,发现性能开始下降的电池,排除电池失效的隐患。在浮充状态下在线测量电池的内阻,在非放电的条件下发现电池性能的变化。通过计算机对铅酸蓄电池组的各参数的在线监测,实现了铅酸蓄电池组监测和预警的自动化。     

锂离子电池的多状态模型剩余寿命预测方法

针对锂离子电池的容量恢复现象导致的剩余寿命预测精度不高的问题,提出了一种锂离子电池的多状态模型剩余寿命预测方法.首先通过分析锂电池的衰退数据将锂离子电池的退化过程分为正常退化、容量恢复和加速退化三种状态,然后分别对三种状态的退化过程进行建模并验证了模型的有效性,将3种状态的模型组合得到锂离子电池多状态容量衰退模型.然后基于建立的模型提出了粒子群优化粒子滤波算法,用于多状态容量衰退模型进行参数识别和状态更新.最后实现了锂离子电池的剩余寿命预测和预测结果的不确定性表达.与其他方法相比,实验结果表明:所提出方法精度更高,鲁棒性更强.     

电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真

对电动汽车动力传动系统参数设计的原则和方法进行了探计，并以CS7101轿车为研究对象，对电动汽车动力传动系统的参数进行合理选择，以铅酸电池作为动力源，提出了荷电状态SOC的计算方法，分析了铅酸电池的电动势E0、内阻R0、极化电阻Rr随荷电状态SOC变化的关系，并根据铅酸蓄电池容量与温度的关系，对铅酸蓄电池的容量进行了温度补偿，为设计和改进电池能量管理系统的性能奠定了理论基础，建立了动力传动系统的动力学模型，在此基础上对基于SC7101的电动轿车的动力性能进行了计算机仿真试验，进一步分析了影响电动汽车续驶里程的，并提出了增加行驶里程的措施，仿真结果表明，对铅酸蓄电池电特性的分析和建立的动力学模型是正确的，该电动汽车的动力性能完全满足设计指标要求。     

铅酸蓄电池剩余电量和健康状况估计方法

为了解决铅酸蓄电池的剩余电量存在计算不准确、电池的健康状况评价不准确的问题,以提高铅酸蓄电池剩余电量的检测精确性和合理估算电池的健康状况,通过曲面拟合的方法获得电池放电电量与电压和电流的关系,计算温度对电池电量的影响,将不同温度条件转换成标准温度条件,计算电池的剩余电量;通过获得电池放电情况与电池循环次数的关系,用剩余循环次数的分数来表征电池的健康状况。结果表明,通过曲面拟合方式得到的关系式的误差较小,能够实现铅酸蓄电池剩余电量和电池健康状况的合理估计。     

基于新健康因子的锂电池健康状态估计和剩余寿命预测

容量和内阻是评估锂离子电池健康状态和预测其剩余寿命的重要指标,然而电池容量和内阻难以直接在线测量.通过分析锂离子电池充电过程中电流和电压的变化特征后提取出两种健康因子,并且证明所提因子与电池容量高度相关,进一步建立了用于锂电池容量估计的两因子线性回归模型.在此基础上,通过结合BP(back propagation)神经网络和粒子群优化思想设计锂离子电池健康状态估计算法.考虑到锂电池的健康状态和剩余使用寿命之间存在一定的映射关系,因此再利用所提取的健康因子和其健康状态估计结果设计了锂电池的剩余使用寿命预测算法.实验结果表明,所提取的健康因子能够准确地进行电池容量估计并应用于在线评估锂离子电池的健康状态和预测其剩余使用寿命.     

带温度补偿电路的铅酸蓄电池充电器

许多电器和电子设备常用可多次充电的蓄电池作为电源,其中以镍镉电池为理想,但价格昂贵,且充电电流必须恒定。而与镍镉电池相比,容量相同,铅酸蓄电池要经济得多。 为保证铅酸蓄电池完全充电,一般应采用“浮充”充电方式。图1为铅酸蓄电池充电器的     

基于RFID的阀控式铅酸蓄电池测试维护系统

采用射频识别(RFID)技术、蓄电池在线内阻测试技术、虚拟仪器技术和数据库技术,构建了全新的阀控式铅酸蓄电池测试及维护系统,并完成了系统的软、硬件设计.该系统解决了阀控式铅酸蓄电池容量测试费时费工、不易管理电池和判断劣化电池的问题.实验表明,该系统有效提高了阀控式铅酸蓄电池测试和维护的效率,提高了电池判断的准确度,节省了电池测试和维护的成本.     

电池剩余放电时间预测的数学模型

铅酸电池作为电源被广泛用于工业、军事、日常生活中。在铅酸电池以恒定电流强度放电过程中,电压随放电时间单调下降,直到额定的最低保护电压。运用数学软件matlab的曲线拟合工具箱CFTOOL里面的高斯逼近对各数据进行拟合,建立了放电曲线模型以及最优化模型,预测了电池的剩余放电时间。     

锂离子电池剩余寿命间接预测方法

针对锂离子电池在线剩余寿命预测时容量难以直接测量以及预测表达的不确定性等问题,提出一种利用锂离子电池充放电监测参数构建剩余寿命预测健康因子的方法框架,实现了锂电池健康状态的表征,同时利用高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)方法给出剩余寿命预测的不确定性区间,从而构建了锂离子电池在线剩余寿命预测的方法体系。基于NASA锂离子电池数据集和卫星锂离子试验数据的剩余寿命预测验证和评估实验,表明本文提出的方法框架可以很好地支撑电池在线剩余寿命预测的应用,具备较好的电池剩余寿命预测精度和不确定性管理能力。     

锂离子电池剩余寿命间接预测方法简

针对锂离子电池在线剩余寿命预测时容量难以直接测量以及预测表达的不确定性等问题,提出一种利用锂离子电池充放电监测参数构建剩余寿命预测健康因子的方法框架,实现了锂电池健康状态的表征,同时利用高斯过程回归（Gaussian process regression,GPR）方法给出剩余寿命预测的不确定性区间,从而构建了锂离子电池在线剩余寿命预测的方法体系。基于NASA锂离子电池数据集和卫星锂离子试验数据的剩余寿命预测验证和评估实验,表明本文提出的方法框架可以很好地支撑电池在线剩余寿命预测的应用,具备较好的电池剩余寿命预测精度和不确定性管理能力。     

正极添加剂对极板孔隙结构和性能的影响

对不同添加剂的铅酸蓄电池正极放电性能进行研究.采用单片正极电池在电池容量受正极控制的条件下,以不同放电倍率恒流放电,分别测定了加入Bi2O3,CdSO4,CaSO4和PbO2等添加剂的单片正极容量和能量,获得了较高的比容量和比能量的提高率.首次应用图像分析仪测定了极板的平均孔径、孔表面积、孔数及分布等孔结构参数,并拍摄了正极板表面的显微图像照片.探讨了不同添加剂对正极孔结构及性能的影响规律和机理.     

大功率铅酸动力电池带负脉冲充电系统设计

根据铅酸动力电池本身特性,分析了在充电过程中带负脉冲放电能够提高电池对于充电电流的接受率;设计了大功率铅酸动力电池带负脉冲放电的脉冲变电流快速充电系统,给出了系统的硬件框图,以及主电路图。使用该系统对48V100Ah电动车辆用铅酸动力电池进行充电实验,得到了系统主电路效率曲线、带负脉冲充电电流曲线以及充电容量曲线。由实验证实,该系统所采用的带负脉冲放电的脉冲变电流充电方法使得充入电池同样容量的充电时间缩短,且该充电系统在高频下满载效率为92.7%,功率在1 600 W时达到系统最高效率点93.2%,经连续运行无任何问题。     

电极表面电位、电流分布的模型辨识

本文以起动型铅酸蓄电池为例,建立了电极表面电位、电流分布的数学模型。模型计算值和实验值吻合良好,表明模型的可靠性和适用性。该数学模型可用于予测电池放电过程中,电池端电压和电极表面电位、电流分布,活性物质利用率的分布等,并可用于分析不同板栅结构对这些主要参数的影响,为优化设计提供理论依据。     

铅酸蓄电池小电流工作的充电制度研究

根据铅酸蓄电池小电流放电工作状态的特点，提出在充电前，用大电流放电，然后再进入充电状态的小电流放电蓄电池的充电制度。实验结果表明，该种充电制，可改善极板活性物的结构，缩短充电时间，是一种可提高蓄电池容量，缩短充电时间，延长极板寿命的蓄电池充电制度。     

主被动均衡电池管理系统设计

为了克服新能源汽车电池组在使用过程中内部单体电池充放电速率不一致问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的主被动均衡相结合的电池管理系统。该设计通过LTC6811电池采集芯片,将电压、电流、温度等数据传到FPGA进行容量估算。主控微控制单元(microcontroller unit,MCU)通过设置单体间荷电状态(state of charge,SOC)差值阈值,控制均衡电路中的回路开关的通断,使单体电池在不同容量差值时,进行不同的均衡策略。同时运用MATLAB/Simulink仿真软件搭建出核心主被动均衡电路模型,对电路的均衡方案进行仿真分析。仿真结果表明:通过采用主被动相结合的均衡策略,电池在充放电过程中均衡速度较单一均衡方式有明显的提升。可见通过主被动均衡结合的方式,能有效地提升电池均衡速度,改善电池使用效率。     

软包锂离子电池应力特性及其建模

锂离子电池是一个电-热-力耦合系统,对其充放电过程中力学特性的研究有重要意义。通过位移式应力传感器,测量并分析了软包单体锂离子电池在不同状态下的静态应力以及不同充放电电流下的动态应力特性。研究了电流、荷电状态、历史运行工况等因素对电池应力变化的影响规律,并通过拟合优度分析和相关性检验,建立了可靠的应力特性多元回归模型。研究表明,静态应力与电池SOC有单调对应关系;动态应力产生于充放电过程,且充电电流越大,动态应力越大。所建立的电池应力模型可较好地描述电池在充电不同阶段、不同电流下的应力变化。     

智能LiMn_2O_4材料电特性测试仪的充放电模块设计

为了研究材料的电特性,设计了一种智能LiMn_2O_4材料电特性测试仪.主要介绍了硬件核心单元充放电模块的设计, 根据锂离子电池的特点采用二阶段法充电.系统采用继电器对电路的充放电状态进行切换,采用多路开关4053对电池通道进行切换,其两组开关在恒流充电与恒压充电电路中接入不同的位置,从而实现了采用恒流转恒压的充电方式.     

电力系统中蓄电池放电技术的探讨

在蓄电池使用和维护的过程中,为了活化蓄电池和测量蓄电池的容量,对蓄电池必须定期进行放电实验.讨论了目前国内外用于蓄电池放电的三种主要装置:相控式有源逆变放电装置,电阻放电装置以及单相正弦波逆变蓄电池回馈放电装置,并对它们各自的优缺点进行了讨论.     

电动汽车用电池管理系统的研究

在大量动力电池充放电动态响应试验研究的基础上,研制了电动汽车动力电池在线监测系统.系统以MC9S12DP256B微控制器为核心,实时监测电池电压、电流和温度等信息;利用电池的电压模型、安时平衡模型,模糊控制模型估算荷电状态;通过CAN和多能源管理系统进行通信;将电池的状态信息保存于EEPROM中.试验结果表明:该管理系统对车用管式铅酸电池荷电状态的预测具有较高的精度.