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两轮电动车锂离子动力电池的充电方法研究

两轮电动车锂离子动力电池的充电方法研究

作者：晏裕康福建农林大学

学位级别：硕士

锂离子动力电池充电策略一直是现阶段BMS（电池管理系统）领域中的重难点,在电动汽车蓬勃发展的今天,作为其动力部分的电池系统更是重中之重。两轮电动车由于成本与空间因素限制,电池组无法配备有效的散热系统,不得不选择小电流充电来... 详细信息

锂离子动力电池充电策略一直是现阶段BMS（电池管理系统）领域中的重难点,在电动汽车蓬勃发展的今天,作为其动力部分的电池系统更是重中之重。两轮电动车由于成本与空间因素限制,电池组无法配备有效的散热系统,不得不选择小电流充电来保证电池系统安全。但是,小电流充电时间长,且多数在夜间充电,导致两轮电动车充电过程中发生燃烧事故后无法及时发现,危及居民生命财产安全,因此小电流充电策略优化刻不容缓。本文针对小电流充电时间长的问题,提出一种有效缩短电池充电时间的充电策略。主要研究内容如下:（1）分析了现阶段应用广泛的多种等效电路模型特性,选择精度与建模复杂程度均衡,能够较为精确判断电池特性的二阶RC模型。通过静置实验法和混合脉冲功率特性（HPPC）得到了模型中的关键参数数据,选择参数拟合法和带遗忘因子最小二乘法对参数进行辨识,并使用HPPC充电、0.5C恒流充电和0.2C恒流充电实验比较两种辨识法的辨识精度与模型的准确性。实验结果表明,带遗忘因子最小二乘法辨识结果精度较高,误差较小,得到的二阶RC等效电路模型能够比较准确地模拟电池工作特性。（2）分析电池充电过程的生热部分,结合Bernardi公式,得到电池生热率公式,对电池充电过程中生热率和损耗进行分析,可知:电池损耗决定电池温升。因此,建立电池损耗模型,并结合二阶RC等效电路模型,通过电池在不同倍率下的充电实验验证模型精度,实验结果表明,损耗模型误差在5%以内,精度较高,能够准确模拟电池在不同倍率下的充电损耗。（3）基于电池损耗模型,并结合锂离子电池在小电流环境下的充电特性,提出了一种小电流环境下,以充电时间最短为目标的多阶段恒流快速充电策略。采用遗传算法和改进后PSO（粒子群）算法对多阶段恒流快速充电电流进行优化求解,将得到的优化充电策略与0.25C倍率下恒流充电策略进行仿真与实验分析。结果表明,仿真值与实验值误差在3%以内,验证了本文模型的准确性。同时,由遗传算法和改进PSO算法得到的多阶段恒流快速充电优化策略与0.25C倍率下恒流充电策略在充电时间上分别缩短17.3%和18.6%,优化效果显著。

关键词：小电流充电带遗忘因子最小二乘法遗传算法粒子群算法多阶段恒流充电策略

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脉冲充电对铅酸蓄电池硫酸盐化的影响

电源技术 2002年第5期26卷 336-338页

作者：王秋虹李龙金莉萍周曲重庆通信学院电源研究培训中心重庆400035

设计了一种消除铅酸蓄电池硫酸盐化故障的脉冲充电实验方法 ,其脉冲电流的大小和周期介于正常电池的脉冲充电法和传统的消除硫酸盐化的反复充放电法之间 ,并用该法与传统方法进行对照实验。实验结果表明 ,脉冲充电法充入的电量仅为传统... 详细信息

设计了一种消除铅酸蓄电池硫酸盐化故障的脉冲充电实验方法 ,其脉冲电流的大小和周期介于正常电池的脉冲充电法和传统的消除硫酸盐化的反复充放电法之间 ,并用该法与传统方法进行对照实验。实验结果表明 ,脉冲充电法充入的电量仅为传统方法的 42 % ,但各个单体电池的电解液密度上升幅度平均为传统方法的 83 %。证明了脉冲充电法比传统方法能更有效地消除硫酸盐化 ,并由此推断出用脉冲充电法对正常电池进行恢复性充电 ,能起到防止硫酸盐化的作用。

关键词：脉冲充电铅酸蓄电池硫酸盐化小电流充电

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用快速充电机充电的电池寿命试验总结

蓄电池 1977年第Z1期 24-32页

作者：上海蓄电池厂技术组

一、前言铅蓄电池的充电,一般是采用小电流充电,其充电时间较长。因此这种充电方法对电池的使用率和更加广泛地应用有一定的影响。五十年代初,国外研究了对电池进行大电流充电的快速充电机。近几年来,我国一些地区和单位遵照伟大领袖毛... 详细信息

一、前言铅蓄电池的充电,一般是采用小电流充电,其充电时间较长。因此这种充电方法对电池的使用率和更加广泛地应用有一定的影响。五十年代初,国外研究了对电池进行大电流充电的快速充电机。近几年来,我国一些地区和单位遵照伟大领袖毛主席“抓革命,促生产,促工作,促战备”的方针,对快速充电机进行了研制,取得了一定成绩,初步表明快速充电机可对电池大电流快速充电,时间较短,但对充

关键词：电池寿命寿命试验电池充电充放电充电过程温升充电时间小电流充电可靠性试验快速充电机正极板

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DKC—1型快速充电机

煤矿机电 1982年第4期 21-26页

一、快速充电方法可能性理论研究表明,充电速度与电池寿命有很大的矛盾,一个好的充电方法是充分利用电池过程(充电过程包括电池过程与电解过程)的动力学历程,以对电池破坏最小为条件使反应历程加快。电池中正负极板电位差在电解液中形成

关键词：快速充电机 DKC 小电流充电蓄电池厂

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严控闲置适配器功耗的妙招

中国电子商情 2014年第4期 35-37页

作者： Michael O’Loughlin 德州仪器高级系统解决方案工程师

手机、平板电脑等便携式设备的适配器被遗忘在墙式插座上闲置不用时,它既没有为设备供电也没有进行充电,但却仍然在消耗电能。本文介绍了一些方法和技巧,通过这些方法和技巧,设计人员可以降低设计的闲置功耗。同时,文章还介绍了一些使... 详细信息

手机、平板电脑等便携式设备的适配器被遗忘在墙式插座上闲置不用时,它既没有为设备供电也没有进行充电,但却仍然在消耗电能。本文介绍了一些方法和技巧,通过这些方法和技巧,设计人员可以降低设计的闲置功耗。同时,文章还介绍了一些使用特殊控制方案的准谐振/非连续模式反激式转换器,说明其能够达到这种空载输入功率要求的原因。

关键词：反激式转换器便携式设备连续模式功耗适配器占空比开关频率切换频率准谐振自举电路脉冲电路开关损耗电源转换器小电流充电充电电阻器控制器调节器插座电气装置件

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电动车电池寿命快速等效测试方法