鋰離子電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著鋰離子電池需求量迅猛增長(zhǎng)，對(duì)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高要求，同時(shí)對(duì)鋰離子電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理設(shè)備也提出了嚴(yán)格要求。 根據(jù)需求，本文設(shè)計(jì)了一種快速、多通道、高精度、低成本的新型鋰離子電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由控制模塊、監(jiān)測(cè)模塊和相關(guān)軟件組成?？刂颇K采用TI公司的TMS320LF2407 DSP處理器，實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的快速運(yùn)算、處理和顯示等功能；監(jiān)測(cè)模塊工作在復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下，用于在線(xiàn)采集電池參數(shù)；輔助軟件運(yùn)行于PC機(jī)

2、，集中監(jiān)測(cè)管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分的考慮到電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化發(fā)展方向、遠(yuǎn)程集中管理和在線(xiàn)維護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)重點(diǎn)研究了以下方面內(nèi)容： 首先研究了電池參數(shù)的智能化采集與實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的原理和方法，并提出了測(cè)量方案。電壓、電流、內(nèi)阻、溫度、SOC和SOH是實(shí)時(shí)性變量，需要反復(fù)采集，實(shí)時(shí)處理，發(fā)現(xiàn)異常情況報(bào)警。利用智能MSP430F149芯片處理完全代替了人工的反復(fù)計(jì)數(shù)和離線(xiàn)預(yù)測(cè)電池容量的繁瑣勞動(dòng)。接著，實(shí)現(xiàn)

3、了微弱信號(hào)的在線(xiàn)測(cè)量。提出了一種測(cè)試內(nèi)阻的新方法。該方法利用PWM調(diào)制恒流源激勵(lì)電池組，產(chǎn)生了內(nèi)阻微弱信號(hào)，并利用鎖相放大技術(shù)和基準(zhǔn)電阻補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)阻的準(zhǔn)確測(cè)量。同時(shí)，建立了SOC預(yù)測(cè)的復(fù)合估算策略并取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其次，采用特殊設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和電池組使用的安全性。采用iM4A5-64/32 CPLD代替常用芯片，提高了集成度，減少了布線(xiàn)和芯片問(wèn)的干擾。采用V/I、I/V變換、雙階帶通濾波、差分放大等電路減少了共模