基于DSP的VRLA蓄电池在线监测系统设计

分析了VRLA蓄电池的工作原理及其在应用中存在的问题,针对消防电源蓄电池管理,提出了基于DSP新型的集电池充、放电于一体的拓扑结构,发展了蓄电池的在线监测系统。该系统具有自动充电,自动供电,在线单节电池电压、电池容量检测功能,实现了电池的自动充、放电功能与电池管理系统容为一体,从而构建了新型的、全方位的、具有远程监控功能的蓄电池在线监测系统。     

三元锂电池放电容量影响因素的试验分析

为探究不同电解液电池在高、低温和循环使用下放电容量情况,以两节电解液分别为307、E46的4.2 V-2.6 A·h.三元锂电池为研究对象,分别对其进行高、低温放电测试和循环老化测试.试验的结果表明:不同电解液的三元锂电池在进行高、低温和循环老化试验时放电容量会有明显的不同,且电解液为307的电池放电容量高于E46电池放电容量;电池在低温放电时的活化性能低,导致放电容量大幅衰减,最终为电池的寿命预测提供理论依据.     

锂离子动力蓄电池充放电基本性能的研究

为了考察锂离子动力蓄电池应用于电动汽车的可行性 ,本文以MCMB和LiCoO2 为正负极材料 ,自行设计组装了 5A·h、2 5A·h和 50A·h的方形层叠式锂离子动力蓄电池 ,用恒电流限电压充放电方法研究了其在不同电流下的放电行为和荷电保持能力 .研究结果表明 :以0 .2C倍率、10 0 %DOD放电时 50A·h电池的质量比能量和能量密度可分别达到 10 7.4W·h/kg和 185.1W·h/L ,已经超过了美国电池先进联合体 (USABC)规定的动力蓄电池的中期开发目标。 5Ah电池的 1C倍率放电容量可保持 0 .1C倍率放电容量的 79.35% .电池的荷电保持性能良好 ,日平均自放电率小于 0 .32 4 % /d ,开路电压月下降只有 0 .1V左右     

利用在线内阻测试方法捕捉蓄电池组中的异常个体

根据蓄电池劣化程度SoH的定义,分析了深度放电测量方法的约束性,探讨了交流法在线内阻测试方法的可行性,阐述了内阻与SoH之间的关系,提出利用交流法在线测试蓄电池内阻技术,及时捕捉蓄电池组中工作异常的单体电池,进行个别处理和更换,消除后备电源系统的工作隐患。     

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。     

高功率钛酸锂电池性能研究

为了更好地满足航空、军事以及能源器件对于高功率化学电源的需求,对LTT65系列电池进行了优化,控制原有电池其他参数不变的同时,使得内部颗粒变小,优化后的电池对于放电倍率进行了提升。针对改进后的电池,首先对于电池的放电性能进行测试,得到放电深度的具体数值,其次根据电池放电后的电压回升问题通过HPPC(hybrid pulse power characteristic)方法对于内阻进行测试和计算。结果表明：电池在高SOC(state of charge)状态下内阻伴随着放电率的增加而减小,电池在较低SOC状态下内阻增加,呈现出一定的复杂趋势。最后对于该倍率状态下的电池温升进行分析,得到了电池温度会随着电池放电倍率的增加将会出现拐点的结论,电池的温度拐点出现在45℃,最大温度值为63℃,温升值为38℃,而后根据实验结果对于电池不同倍率下的温升、热功率等参数进行测定,对于电池的放热特性进行了整体研究。     

电动车专用环保电源--氢镍蓄电池组

鉴定证书编号苏科鉴字[2000]第391号 组织鉴定单位江苏省科委 权属单位江苏海四达集团公司 地址江苏省启东市汇龙镇人民西路1018 号(226200) 鉴定日期 2000.8.19 电动车专用环保电源是为适应电动自行车、助力车、电动摩托车等多种电动车而设计的金属氢化物封蓄电池组.其负极采用该企业国内首创的热复合成型工艺,采用PPF电池新型隔膜,特别是在电动车电源设计中设置了HVX电池模拟均衡元件,消除了电源内因单体电源不确定因素造成匹配失衡,使电源输出电压始终处于最佳状态.该产品设计科学合理、选材正确,其制造工艺及综合性能达到国内领先水平.产品经国家轻工业局电池质量监督检测中心检测,各项技术指标符合Q/320681KA32-2000标准要求,经用户使用反映良好.     

电动汽车监测微机系统的研制

讨论了电动汽车运行参数和状态监测系统的总体设计、系统结构、软件设计、系统间通讯方案等内容 ,给出了检测电池电压以及电池充放电电量的新方案 ,也提出了提高系统可靠性的一些可行方法 ;最后给出了系统实际运行情况的分析 ,并附有运行参数曲线 .     

烟火药电池实验研究

针对炮弹引信对弹载电源的需求,提出并研究实验了一种采用烟火药作为电极的新型电池.该电池采用内热式加热方式,激发后,电极中的一部分烟火材料燃烧放热将电极内部的电解质融化,其余部分烟火药发生电化学反应,对外放电.实验结果表明:该电池具有体积小、激活时间短、能量密度高等优点,适于作为制导炮弹、炮弹弹道修正系统的弹上电源.     

锂离子电池电极放电深度分布和产热分布研究

锂离子电池电极上的电压和电流分布会导致电极各处产热率和放电深度的不同,进而影响整个单电池的温度分布和放电性能.通过构建锂离子电池电极模型,用以分析电压、电流、产热率、放电深度在锂离子电池电极上的分布.仿真结果表明:靠近极耳区域处的电压梯度及穿过隔膜电流梯度明显大于其他区域;电极上的产热率分布与穿过隔膜电流密度有关;在放电过程中会优先消耗靠近极耳处的活性物质,导致此处的放电深度一直大于平均值;锂离子电池电极放电深度一致性随放电时间增加而提高,而产热率分布一致性则会出现交替增大、减小现象.     

镍氢电池均衡充电系统的设计

为实现镍氢电池动力系统电动大巴车的均衡充电,针对镍氢电池现有的均衡器均衡电流小,均衡时间长等不足,设计了大电流电压控制式均衡系统,与现有充电机和电池管理与检测系统配套使用．实验证明此系统可以有效地对电池组进行均衡充电,延长电池寿命．     

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．     

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。     

一种基于DSP的锂离子电池管理系统的设计与应用

设计了一种基于DSP的锂离子电池管理系统,以DSP为核心处理器,设计了采样电路、通讯接口、控制接口等。能够实现单体电池电压、总电压、电流、温度的检测,具有SOC估算、通讯、计算机监测等功能,该电池管理系统结构简单,使用方便,能够很好的满足实际使用的需要。     

新能源汽车水冷板材料的开发与应用

新能源汽车的电池冷却系统主要包括电池、电池冷却器和水冷板等重要部件,是新能源汽车热管理系统的重要组成部件。新能源汽车水冷板部件在承重和耐腐蚀的环境和条件下使用,因此,需要开发高强和高耐腐蚀的钎焊复合材料来满足不同水冷板的设计和应用要求。从合金设计和材料开发角度说明几种新的可以满足新能源汽车的电池水冷板应用需求的钎焊复合材料开发成果。     

电化学阻抗技术在高容量锂离子电池中的研究进展

The world’s energy system is changing dramatically. Li-ion battery, as a powerful and highly effective energy storage technique, is crucial to the new energy revolution for its continuously expanding application in electric vehicles and grids. Over the entire lifetime of these power batteries, it is essential to monitor their state of health not only for the predicted mileage and safety management of the running electric vehicles, but also for an “end-of-life” evaluation for their repurpose. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) has been widely used to diagnose the health state of batteries quickly and nondestructively. In this review, we have outlined the working principles of several electrochemical impedance techniques and further evaluated their application prospects to achieve the goal of nondestructive testing of battery health. EIS can scientifically and reasonably perform real-time monitoring and evaluation of electric vehicle power batteries in the future and play an important role in vehicle safety and battery gradient utilization.     

Research progress of the electrochemical impedance technique applied to the high-capacity lithium-ion battery

The world's energy system is changing dramatically.Li-ion battery, as a powerful and highly effective energy storage technique, is crucial to the new energy revolution for its continuously expanding application in electric vehicles and grids.Over the entire lifetime of these power batteries, it is essential to monitor their state of health not only for the predicted mileage and safety management of the running electric vehicles, but also for an "end-of-life" evaluation for their repurpose.Electrochemical impedance spectroscopy(EIS) has been widely used to diagnose the health state of batteries quickly and nondestructively.In this review, we have outlined the working principles of several electrochemical impedance techniques and further evaluated their application prospects to achieve the goal of nondestructive testing of battery health.EIS can scientifically and reasonably perform real-time monitoring and evaluation of electric vehicle power batteries in the future and play an important role in vehicle safety and battery gradient utilization.     

电动汽车锂离子电池管理系统的关键技术

 锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、寿命长、环保等特点,已经在电动汽车中获得应用。但电动汽车锂离子电池组的容量大、串并联节数多、安全工作区域有限,需要电池管理系统对其进行有效控制与管理,以充分保证电池的安全性、耐久性和动力性。电池管理系统由各种传感器、执行器、控制器等构成,其关键技术包括:传感器的精度及传感器之间的同步技术、电池单体及电池组的状态(荷电状态、健康状态、功能状态、能量状态、安全状态等)估计技术、电池组一致性辨识与均衡技术、安全充电和故障诊断技术。为了研发先进的电池管理系统,首先要对锂离子电池性能进行测试研究,确定影响其性能的主要因素及变化规律;然后采用基于机理、半经验或经验的建模方法建立电池系统模型,设计基于模型的电池系统状态估计及性能优化管理算法,并进行系统集成和应用开发,以保证在电池安全可靠运行的前提下发挥出最佳的动力性能。     

锂离子动力电池传感器多故障诊断策略综述

锂离子电池作为新一代可充电电源,具有能量密度大、安全性能高等优点,显示出了广阔的市场前景。但锂离子电池在运行过程中会发生各种内、外部故障,所以锂离子电池安全问题一直备受关注。锂离子电池里的传感器正常运行是保证对电池系统实时监测的关键,但是传感器故障微小且不易察觉,并且故障具有关联性、并发性的特征,可能引起多故障的发生,进而触发热失控的风险。所以如何保证传感器精确、快速的进行锂离子电池故障检测与诊断是确保安全稳定运行的关键。本文首先从锂离子电池结构出发总结了锂离子故障的类型及成因,并详细分析了传感器故障和多故障产生的机理。然后,对锂离子电池从单体电池到电池包所涉及的传感器故障和多故障诊断策略进行全面的阐述,并且分析了可能成为未来发展趋势的传感器多故障协同诊断策略和电池新模式下的故障诊断方式（如气体检测等）。最后,以全文锂离子电池的传感器多故障研究的重难点,提出了传感器多故障诊断未来可能的研究方向。     

井下测量接头自动测量系统的研制

对钻柱在井下的受力状况已进行过许多理论研究 ,但对钻柱在井下的实际工作状态的研究还不多。为此 ,研制了一种实用的井下测量接头计算机自动测量系统 ,可用于实时监测和记录钻柱在井下钻进时的实际受力和运动情况。它由井下传感器、单片计算机、存储器和高能电池等组成 ,能接收地面指挥信号 ,在井下自动工作。当钻进结束后提至地面 ,将井下采集的数据回放至地面微机中即可进行各种力学和运动分析。该系统研制成功后在地面和井下做了实时试验 ,测试结果较为理想。