电动汽车动力电池及其充电技术

电动汽车动力电池由铅酸电池、氢镍电池、燃料电池，发展到锂离子电池．缩短动力电池的充电时间，增加动力电池的充电容量是充电的关键技术．     

高性能锂电池充电器设计方案

利用美国DALLAS公司的DS2770、DS2720等芯片构成锂离子电池充电器，简化了锂离子电池充电器的设计，提供具有充电控制、电源控制、电量计数、电池保护、计时和对电池识别等功能的高性能锂电池充电器组合方案。本文介绍了该设计方案的功能和特点。     

锂离子动力电池组结构分析

锂离子动力电池在性能上的优势突出,在纯电动汽车及混合动力汽车上得到了重视,已广泛应用。锂离子动力电池各方面的性能需要满足电动汽车的使用要求,在低温充电的性能上锂离子电池还有待提升。该文通过进行国内外现状的对比,对锂离子动力电池的结构中这一部分性能进行了分析,从结构和材料的选用上提升电池对使用需求的适应性。     

基于VM7205的锂离子电池充电系统

锂离子电池本身的良好特性,使得其在便携式产品(手机、笔记本电脑、PDA等)中的应用越来越广泛,用于锂离子电池的充电器在功能上也要求日趋完善。根据锂离子电池的充放电特性,采用VM7205专用锂离子电池充电管理芯片,设计一款锂离子电池充电器,具有高精度预充电、恒定电流充电、恒定电压充电、电池状态检测、温度监控、充电状态指示、电池内阻补偿等功能。     

关于煤矿井下锂离子蓄电池充电机的设计

主要针对煤矿井下大容量锂离子蓄电池充电机的设计,满足防爆要求的同时,实现与BMS之间的CAN总线通讯,根据BMS给定的电池状态,改变充电模式。充电机的输出电流、电压等参数的精度满足锂离子蓄电池充电的需求。同时对充电过程中出现的异常状况提供各种保护。     

基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池的发展有助于缓解能源短缺,降低环境和空气污染问题。针对目前锂离子动力电池的发展,提出了一种基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计方案。系统按模块可以分为电压采集和均衡模块,MCU及外围模块,温度采集模块,电流采集模块,通信模块。该锂离子电池管理系统的设计方案具体分析了各个模块的设计功能,单体电池间的均衡原理,实现了对锂离子电池的电压、电流等信息的实时监测,系统测试结果表明整个电池可以高效可靠的运行。     

锂离子电池智能充电控制器的研究与设计

该文论述了一种先进的锂离子电池充电控制器设计：在充电前检测电池的电压值,再对电压过低的电池进行涓流充电。当电池最终浮充电压达到4.2 V时,充电过程终止,整个过程由低功耗MCU进行控制。在检测到温度升高时,内部的热限制电路将自动减小充电电流。再结合专用的控制执行和保护电路,实现了锂离子电池充电控制的智能化。该设计通过了理论分析与实物制作测试,证明了该设计可行、可靠。     

矿用动力锂离子电池充电器的研究

针对矿用动力锂离子电池多用途,需求面广,多电压等级充电以及智能化充电的技术要求,设计出一种具有高效快速充电的智能充电器。该充电器电路由多功率单元组成,采用DSP28335、PWM移相技术及直流斩波技术,可实现对矿用电压AC380V/AC660V至充电电压0—DC500V和充电电流0—DC200A的无差别连续可调。该设计方案新颖,技术先进,可在煤矿行业进行推广应用。     

锂离子动力电池特性研究

为深入了解锂离子动力电池的充放电特性,评价其在电动汽车上的使用性能,通过不同条件下的试验对两种锂离子动力电池进行了全面性能测试.介绍了动力电池性能试验方法,基于试验数据绘制了锂离子动力电池不同使用工况下的充放电特性曲线,得到了电池的各项性能参数.分析了锂离子动力电池的工作特性以及充放电率、环境温度等因素对电池性能的影响,提出了锂离子动力电池的合理使用建议和在低温情况下的合理应用方案.     

基于模糊控制的矿用嵌入式智能充电机的研究

介绍了一种矿用智能充电机的主要设计过程.在控制电路的设计上采用先进的以ARM9为核心的嵌入式技术,控制算法上采用一种变结构的模糊控制技术.通过项目开发过程中的实验,结果表明基于模糊控制的矿用嵌入式智能充电机充电效果良好.     

带均衡电路的锂电池充电器的设计与实现

MAX1757是MAXIM公司生产的一种锂离子电池充电控制器,它具有可编程性,外围电路简单等特点,可实现充电控制各种参数的设定.设计了基于MAX1757的三节锂电池串联充电控制管理的硬件电路,给出了充电参数的设定方法并分析了四个充电状态.设计了均衡充电电路,并给出了实验结果.     

基于单片机的通用充电器的设计

为了解决当前镍镉电池、镍氢电池、锂电池的充电问题,需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间、达到最大的电池容量,并防止电池损坏。设计了一种以单片机为核心的通用充电器,介绍了充电器的工作原理、LCD液晶显示原理,并讨论了系统的硬件构成及软件设计方法。     

压电发电充电器的设计

为了收集环境振动机械能,设计一种是压电发电充电器,该系统主要由压电陶瓷发电设备、电能采集电路、升压电路、电池充电电路和电池电量测试部分等构成,实现了对微弱电量的收集、锂电池和镉镍电池的充电和电池电量多通道的检测,具有很好的应用前景。     

电动汽车多段式智能自动化充电机的设计研究

当前大部分充电机硬件电路设计过于简单,通常是恒压恒流充电,同时充电控制过程只适于某一种蓄电池,无法有效控制充电过程,在很大程度上会导致电池欠充或过充,减少蓄电池使用寿命。为此,设计一种新的电动汽车多段式智能自动化充电机,硬件设计时,介绍了主电路、采集电路和控制电路的设计过程。软件设计时,将整流电路和蓄电池共同看作被控对象,将充电机的输出和一个小电感串联在一起,给出被控对象数学模型,将其看作传递函数,通过PID算法对充电机进行充电控制。实验结果表明,所设计充电机稳压稳流精度高、并联均流不平衡度低、发热状态可达到允许温升要求,且充电控制性能高。     

具有检测电池容量功能的充电器设计

为解决市场主流充电器缺少电池容量检测功能以及电池充满电量后不能自动断电等问题,设计了一种以MSP430单片机为控制核心、 DS1302为外围时钟电路芯片、具有检测电池容量功能的充电器,并给出了单元模块设计电路和配套的软件流程图。实验表明,该充电器可对锂电池、镍镉电池进行充电和放电,并提供两种电池容量检测方式,在采用传统电池容量检测方式测量时误差不超过5%;快速检测方式因节省时间,误差稍大。     

两种不同的化成制度对锂离子电池性能的影响

采用磷酸铁锂作为正极材料,分析两种不同的化成制度对锂离子电池性能的影响.结果显示采用阶梯式化成的锂离子电池正极材料的比容量要比阶梯式化成的比容量高3 mAh/g左右,并且整个电池的充放电效率也要略高.从SEM图,没有发现不同,但是从XPS分析,阶梯式化成后锂离子电池负极CMS表面Li+含量明显要比恒流式化成要高,并且F和P峰明显要比恒流式化成更加复杂.     

基于开关电源的智能电瓶车充电系统研究

为解决现今市面上使用的电瓶车充电系统的充电电压与电瓶车型号不匹配而对电瓶车电容产生损害的问题,提出一种新型电瓶车充电系统。该充电系统使用NCP1654 作为核心控制芯片,采用开关直流升压电路( Boost: Boost Converter or Step-up Converter) 拓扑作为主电路,利用新型碳化硅半导体器件作为主开关器件,完成了电瓶车充电系统中交流转直流部分的设计制作。供电侧的交流电压从180 ～ 260 V 变化时,设备均可正常运行。此智能电瓶车充电系统输出两路直流电压42 V 和27 V,最大输出电流均为2 A,负载调整率为0． 1,输出噪声纹波电压峰-峰值小于1． 5 V。充电设备中有可靠的保护电路,可以防止启动时尖峰电压和浪涌电流对电路的冲击。考虑到电瓶车充电系统的用户体验感,选择触摸屏作为操作界面。此外,利用STM32 开发板检测输出电压电流,控制充电系统输出电压幅值。经测试,该电瓶车充电系统各项指标都达到了设计要求,可投入使用。     

一种高稳定高精度单片锂电池充电芯片设计

锂电池是便携式电子设备电源的首选,但是存在充电精度以及充电环路的稳定性问题。论文对一种具有高稳定性,充电电压高精度以及单片集成的锂电池充电芯片进行设计。提出了改进折叠式运放结构作为恒流充电电路和新颖的恒压充电电路,经过这些改进提高了充电环路速度和稳定性,并且利用两级运放的高增益来提高充电环路精度;提出了电流模温度热调整电路;最后基于CSMC0.5um混合CMOS工艺,得到芯片的物理版图,后仿真结果表明充电环路具备很好的稳定性,充电精度达到0.5%以下。     

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。     

Facile synthesis of CoFe2O4 nanoparticles anchored on graphene sheets for enhanced performance of lithium ion battery

Recently, metal oxides as high capacity anode materials had been investigated for lithium ion batteries.However, the fast capacity fading upon cycling leaded poor durability, which hindered their application as higher energy density of lithium ion battery. In this paper, a nanostructured nanocomposite with graphene supported CoFe_2O_4 nanoparticles(NPs) was prepared via simple hydrothermal reaction. The uniform CoFe_2O_4 NPs were anchored on graphene sheets, which brought a good performance on cyclability. Combined with the optimization of graphene content, the anode delivered a better capacity retention of 944 m A h g~(-1)over 50 cycles at current density of 100 m A g~(-1)and the good reversible capacity as 990 m A h g~(-1)when the rate returned from 5 A g~(-1)to 0.1 A g~(-1)after 60 cycles. The present work provided a desired structure for conversion anode materials or other electrode materials of large volume change.