锂离子等新型动力蓄电池成组应用技术和设备研究最新进展

2008-11-05 15:43:50 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0 条

(4)、充电机、充电机（站）监控系统都具有智能化安全控制功能，使系统不会发生人为参数调整的误操作。例如：电动车要求充电过程中充电电压不超过4.20V，充电电流不超过120A，不管采用手动调整或监控系统远程调整，当调整数值超过上述值时，自动禁止调整，使系统不可能超过上述限定值。

蓄电池管理系统显著特点是：

⑴、采集卡由8～14个光电隔离电压采样通道（ADC）和电压看门狗（WDT）、一个1-Wire温度接口和CAN/WDT接口组成。由ADC和WDT组成高可靠性电池数据安全冗余采集部件，即是发生ADC失调、失效，仍可由WDT实现高可靠性安全充电控制。

⑵、由CAN2接口、充电控制导引电路和控制电源组成的高可靠性充电控制接口，弥补了CAN接口响应速度受传输间隔限制的缺点，实现了真正的适时控制。

⑶、在ECU内嵌入了高精度电能（Wh）计量电路，并采用基于电量（Wh）的SOC估计，更能反映动力蓄电池的性能。

⑷、ECU内嵌入了大容量自动数据记录卡，并配置了先进的数据处理和动力电池质量评估工具软件。

⑸、蓄电池管理系统设置了与计算机的通讯接口，采用配套软件 “动力蓄电池监测系统（Battery Monitor and Quality evaluation system 简称BMQES）”可实时监测动力蓄电池系统的工作状态和进行实时数据采集。BMQES的主界面见图4-3。

4.2 适用于锂离子等新型动力电池的新一代充电设备

现有的充电装置，全是采用基于端电压控制方法不能适应锂离子等新型动力电池。机械科学研究总院采用具有自主知识产权的“基于极端单体电池充电控制技术”研制的新一代充电机（见图4-4），是适应锂离子动力电池的新一代充电设备。

充电机采用模块化总线分布式结构(见图4-5)。系统采用500Kb/S高速CAN（DeviceNet）网络，由充电机专用大功率高频变流模块、变流模块控制器、充电机控制模块、多功能显示器、充电控制接口、充电机（站）监控接口和输入输出继电保护电路组成。

通过充电控制接口与蓄电池管理系统组成基于极端单体电池高性能智能化充电控制系统。在蓄电池管理系统的支撑下，无须人工干预，即可高安全性完成锰酸锂、磷酸铁锂、镍氢、铅酸等多达六种电池组的个性化充电控制。

由CAN总线和充电控制导引电路组成高可靠性安全冗余控制接口，既保持了数字化充电控制系统的优点，又克服了数字控制系统的实时性受采样周期和数据传输间隔限制而适时性差的缺点，使充电控制具有良好的实时性。

充电机的特点是：

⑴、采用极端单体电池充电控制技术，直接面向极端单体电池实施充电控制，克服了基于端电压的传统控制技术充电过程中必然发生部分单体电池充电电压超过允许值的问题，从控制技术上杜绝了发生部分电池过充电的问题。

图4-5、基于极端单体电池充电机系统结构简图

(2)、蓄电池管理系统直接控制充电机的初始化和充电过程，可有效防止发生误操作引发的事故。

(3)、无须人工干预，可对锰酸锂、磷酸铁锂、镍氢、阀控密封铅酸等多达6种动力电池进行智能化充电，是首个建设电动汽车公共充电系统的能充电机。

(4) 、采用效率超过90%的充电专用大功率高效开关电源模块，单模块公率达到100KW。