一种纯电动汽车蓄电池组温度监测系统的设计

采用ATMEL公司的AT89S52微处理器结合DS18b20温度传感器对纯电动汽车蓄电池组工作温度进行检测，利用数据采集卡USB-6009将检测的数据上传至上位机PC，利用上位机的LabVIEW开发的数据采集和分析软件实现对蓄电池组温度监测。     

CANopen协议下的蓄电池组状态监测模块设计

蓄电池组作为直流电源,在电力、交通运输、通讯等领域应用广泛,因此对蓄电池的状态进行监测有着重要的实际意义.设计了采用CANopen协议的蓄电池状态监测模块,实现了对蓄电池组中每块蓄电池的电压、电流、温度和剩余电量等参数进行测量的硬件电路,并介绍了采用CANopen协议的程序流程,有效解决了串联蓄电池组中单体电压的测量问题,提高了蓄电池组的供电可靠性.同时CANopen协议使得该模块可以方便地加入到分布式CAN控制网络中,在电动汽车控制系统和变电站监控系统中有着广泛的应用前景.     

基于灰色理论的蓄电池容量预测

为进一步满足电力、通信、铁路、交通管理等系统对直流电源可靠性的要求,加强对蓄电池组的在线监测及容量预测评估,针对蓄电池容量存在随温度等外部条件而产生周期性变化的特点,提出了实时在线、新陈代谢GM(1,1)预测模型,研究了GM(1,1)模型的建模方法及误差精度检测与评定方法.计算机实际模拟证明,新陈代谢GM(1,1)预测模型能够明显地提高预测精度,增加预测可靠程度,从而实现蓄电池容量的早期预测评估.     

基于MC9S08QG8的蓄电池电压／温度分布式监测系统设计

蓄电池在备用电源中是重要的储能设备,直接关系到整个备用电源系统的可靠运行,因此及时可靠地对蓄电池组进行监测具有十分重要的意义。为此提出了一种蓄电池电压和温度的分布式监测系统,给出系统总体设计方案,在蓄电池组中为每个单体电池配置一个监测单元,分析了单元的结构和功能,以MC9S08QG8单片机为核心实现了单体监测单元,并且通过485总线可与上位机实现通讯。通过实验,验证了所提出的蓄电池分布式监测系统的可行性。     

电动汽车蓄电池参数集中/分布式检测法

为了检测电动汽车蓄电池组各电池的端电压、工作电流和温度等工作参数,采用"部分"集中、"整体"分布的思路,将电池分成若干分组,每个分组集中检测,各分组分布检测,同时,采用"桥电容"技术解决了蓄电池组单体端电压检测中存在的参考点选择和被测电池与检测设备隔离的问题,形成了一种具有完全隔离功能的集中/分布式检测法。经过试验,该检测法电压、电流和温度采集功能正常,数据准确、可靠。     

锂电池组在变电站蓄电池组核对性放电中的应用

根据电力系统相关规程要求,配置单蓄电池组的变电站直流电源系统在对蓄电池组进行核对性放电试验时,蓄电池组不能退出运行.先将备用蓄电池组并列到直流系统,再将运行中的蓄电池组退出后作核对性放电试验是通行方案.传统的备用铅酸蓄电池组方案操作繁琐,安全性低.本文提出并实现了用锂电池组代替铅酸蓄电池组的方案,应用等效电路模型分析法,分析了锂电池组在直流电源系统中的运行特性,验证了锂电池组在变电站蓄电池组核对性放电中的安全性,对提高变电站直流电源系统维护的方便性和安全性有较大的实用价值.     

船用蓄电池智能检测仪的设计

为了提高船用蓄电池参数的测量速度和精度,保障测量人员的身体健康,设计了基于单片机的蓄电池智能检测仪.系统采用凌阳SPCE061A单片机作为数据处理核心,包括蓄电池温度、电压和电流采集及处理模块,键盘、显示以及语音报警模块.介绍了船用蓄电池的测量原理,系统的设计原理以及软、硬件设计.实现了船用蓄电池参数的快速测量和显示,电池电量不足时的语音报警功能.     

利用现有电力通信网络完成对蓄电池生命周期的分析

现在开封供电公司所维护及新装的变电站已基本实现综自化,而综自化站与集控站及调度也都实现了光纤网络通信,变电站所用的蓄电池是一个复杂的载体,有很多的不确定因素影响着它的性能,对蓄电池实时状态的检测就是最大限度地给运行维护人员所关心的一些蓄电池的状态和结果,使运行维护人员够及时了解正在运行的蓄电池组实际状况,不断提高蓄电池的使用寿命,避免蓄电池影响整个系统的正常工作。     

蓄电池组在线检测系统的研制

开发了阀控密封铅酸蓄电池组在线检测系统．介绍了蓄电池组性能在线检测系统的硬件组成及软件设计．该系统可应用于各种蓄电池组的性能检测,并对失效电池予以显示及报警,这对早期诊断蓄电池可能出现的故障,确保电力、通信电源系统的可靠性具有一定的现实意义．     

铅酸蓄电池充电与保护集成电路的设计

针对蓄电池充电和保护电路的分离及占用较大的面积等问题,采用CSMC公司0.6 μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计集蓄电池充电和保护功能于一身的集成电路.它既可以实现对免维护铅酸蓄电池的浮充充电及过充、过放、过流保护,也可以解决分立元件构成的电路占用面积大的问题.采用Cadence中的Spectre对电路进行模拟仿真,结果表明,当温度在-10～90 ℃范围内,基准电压随温度的变化呈抛物线的形状,电路的温度得到很好的补偿.     

HEV再生制动时NiMH电池快速充电策略与仿真

基于镍氢电池性能实验结果,分析了轻度HEV用镍氢电池在不同SOC情况下不同充电电流的最高温度、温差变化趋势.结合混合动力汽车镍氢电池实际工作情况和电池快速充电理论,基于马斯定律提出了适合混合动力汽车再生制动的镍氢电池恒流分阶段充电控制策略,并进行了HEV镍氢电池快速充电过程的建模与仿真.通过对比该快速充电策略、保护电压恒流充电策略和40 A恒流充电策略下的仿真结果,验证了所提出的电池分阶段恒流充电控制策略的正确性和可行性.     

液冷动力电池低温加热系统设计研究

针对动力电池在低温环境下无法直接进行充电的问题,以液冷动力电池系统为研究对象,在大量动力电池充放电数据的基础上,结合动力电池的低温加热和保温需求,构建了液冷动力电池包低温加热和保温系统,设计了动力电池的充电和加热流程.根据传热学原理,结合动力电池生热计算理论公式,建立了动力电池的生热仿真计算模型,利用仿真计算工作来模拟分析动力电池低温加热系统的加热效果.通过在NEDC循环工况下的仿真和试验,验证了液冷结构动力电池包低温加热系统很好地满足了动力电池包低温环境下的加热和保温要求,具有良好的应用性.     

电动汽车锂离子电池组内散热特性数值模拟研究

锂离子电池组涉及数据规模庞大,传统方法无法有效实现对其散热特性的研究,为此,提出一种新的通过数值模拟方式研究电动汽车锂离子电池组内散热特性的方法。介绍了锂离子电池组工作原理,分析了锂离子电池的充放电过程。通过雷诺平均法进行雷诺时均处理,获取电动汽车锂离子电池组内散热控制方程和湍流方程。介绍了初始和边界条件,通过CFD实现控制方程的求解。依次进行了锂离子电池表面散热特性数值模拟、不同风孔大小下电池组散热特性数值模拟、不同倍率充放电后电池组散热特性数值模拟以及不同环境温度下电池散热特性数值模拟。实验结果表明,锂离子电池中心垂直截面和上下壁面的温度分布均为中心最高,壁面较低,壁面温度梯度大,热量散失速度快;在风孔大小和出口大小相近,充放电倍率为1C时,电动汽车锂离子电池组内散热性最佳;环境温度越低,电池温度升高幅度越大,散热性能越好。     

基于红外热成像技术的软包锂电池热特性分析

Based on infrared thermal imaging technology and visual testing methods, the surface temperature variation characteristics and heat generation law of ternary soft-pack lithium battery under different working conditions were investigated. The ambient temperature, the discharge rate, and the ear clamping method are three variable conditions. The two are coupled to the control variable experiment to monitor the temperature rise of the battery surface. The results show that the optimal working temperature of the battery is 25 °C, to ensure that the different rate of discharge experiments at the most suitable working temperature, found that with the increase of the discharge rate, the heat generation increased, the surface temperature of the battery increased, the conductive clip clamping tab is compared with the copper clip holding tab This method will lead to insufficient overcurrent at the ear, a sharp increase in heat generation, and a significant temperature rise on the surface of the battery. This type of clamping is not conducive to heat dissipation of the battery, which provides a parameter basis for thermal battery design optimization and experimental operation. The test results have guiding significance for the optimization of the heat dissipation scheme.     

基于 AMESim 的动力电池组并联回路水冷系统研究

针对现有风冷系统和串联回路水冷系统在降低电池组最高温度和减小单体电池间最大温差不足的问题, 提出了一种并联回路形式的水冷系统。 在分析锂离子电池生热机理的基础上, 建立电池的温度模型, 并在 AMESim(Advanced Modeling Environment for Performing Simulation)软件中搭建并联回路的电池组水冷系统, 同时 通过仿真实验与串联回路水冷系统进行散热性能对比。 其结果表明, 联回路形式的水冷系统散热效果更好, 在 维持电池组最高温度的基础上, 有效减小了单体电池间的温差, 并为进一步研究并联回路水冷系统的控制算法 打下基础。     

基于12C5A62AD的智能充电器

基于微处理器12C5A62AD多功能充电器,实时监测和显示电池电压、充电电流、电池温度,把电池充电的时间每秒分成200个时隙,通过增减充电时隙个数来控制电池充电时的温度和平均电流,在安全范围内把电池充电时间降到最少。同时可以与计算机通信,把电池充电时的电压、电流、温度值实时送入计算机进行存储和分析;接收从计算机传来的指令,根据指令完成相应功能。     

智能化电池充电装置的研究

利用智能化充电装置、准恒压充电模式，在电池充电时，加入温度补偿系统和电压检测部件，采用模糊PID调节，较好地解决了三段式充电引起的电池损坏现象，延长了电池的使用寿命。     

计及能耗经济性和电池寿命的PHEV能量管理策略优化

针对一款混联式双电机插电混合动力汽车,建立了整车动力学模型和电池寿命衰减模型,同时为反映电池温度对电池寿命的影响,建立了电池温度模型;考虑能量管理控制对能耗经济性和电池寿命衰减的影响,制定了一种多模式逻辑规则能量管理策略,并分析了控制参数变化对能耗经济性和电池寿命的影响。建立包含等效油耗和电池寿命衰减的多目标优化模型,基于多目标改进遗传算法对能量管理策略控制参数进行优化,优化结果表明：基于本文插电式混合动力汽车能量管理策略的优化方法得到的控制参数Pareto最优解集兼顾了插电式混合动力汽车的能耗经济性和电池寿命,可以得到多组不同的控制参数优化解,为能量管理策略的设计应用提供了多种可供选择的方案。     

相变材料和液冷结合的锂离子电池热管理性能优化

相变材料因其良好的控温能力在电池热管理中得到了广泛的研究,但在高温环境和高放电倍率下,单纯依靠相变材料很难满足热管理的要求。设计了相变材料和冷却板混合的电池热管理方式并对其进行数值模拟,与采用纯相变冷却进行了对比。分析了电池间距、冷却液入口速度对电池最高温度以及相变材料液化率的影响,并对充放电循环过程进行了探究。结果表明,在高温和高放电工况下,液冷的引入解决了因相变材料完全液化导致的电池温度恶化和中间电池热量累积的问题。相比于纯相变冷却,当冷却液速度为0.5 m/s时,混合冷却可将电池的间距减小至3 mm,继续增大冷却液的速度对热管理性能提升较小。同时,液冷板的加入可以减少首次充放电循环对后续循环过程的影响,增加电池的使用寿命。     

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.