高效節(jié)能 動力鋰電池的檢測及化成

　　式中：N1變壓器高壓側(cè)匝數(shù)，N2變壓器低壓側(cè)匝數(shù)，V400高壓側(cè)輸入電壓，D1開關(guān)管V5的輸入脈沖占空比。

　　3.化成模塊（雙向DC/DC）控制策略

　　為了完成對鋰電池的管理與監(jiān)控，本設(shè)計的雙向DC/DC變換器以MCU為核心控制器件。對各個開關(guān)管的控制、鋰電池電流、電壓，溫度測量、上位機通信、電量計量等功能，硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　控制電路采用電流閉環(huán)和電壓限定控制方法，利用高精度霍爾電流傳感器測量電池充電電流，與電流給定信號（CPU系統(tǒng)給出）一起經(jīng)電流PI調(diào)節(jié)器和驅(qū)動電路，控制開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷。由于PI調(diào)節(jié)器可以實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)電池充電電流的恒定。為防止鋰電池充電可能出現(xiàn)的過充影響電池的性能，控制電路加入了電壓限制環(huán)節(jié)，使得電壓達(dá)到限制電壓時減小充電電流。

　　四、集中式計算機控制系統(tǒng)

　　為了實現(xiàn)上位機與化成通道的實時通訊，兩者通過CAN總線進(jìn)行通信。

　　上位機采用了PC機，并配置了一塊ISA結(jié)構(gòu)的雙端口CAN接口卡。選用PC機，有如下好處：PC機上面有多條擴展槽，利用局域網(wǎng)絡(luò)通訊卡，使得該系統(tǒng)很容易與其他生產(chǎn)管理部門聯(lián)網(wǎng)，便于統(tǒng)一調(diào)度和管理。另外，選用PC機還可以充分利用現(xiàn)有的軟件工具和開發(fā)環(huán)境，方便快捷地設(shè)計功能豐富的軟件。上位機的作用是：（1）將需要的各種參數(shù)發(fā)送給化成通道； （2）對化成的工作過程進(jìn)行干預(yù)；（3）接收化成通道發(fā)回的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；（4）如果工藝流程改變，把改變后的流程下載到化成通道；（5）實時顯示化成曲線等。

　　五、結(jié)論

　　按本方案設(shè)計交付使用的電池化成系統(tǒng)，充放電電流100A，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，充電時整機效率92%，放電時整機效率90%.循環(huán)效率82.8%.按照常規(guī)的化成系統(tǒng)計算，充電效率為80%.放電為直接功率電阻耗能0%.綜合效率為-125%.本系統(tǒng)比傳統(tǒng)的化成系統(tǒng)節(jié)能727%.實際工作中釋放的熱量很少，大大的降低了車間的溫度，改善了作業(yè)環(huán)境。并為企業(yè)節(jié)省了能源開支。整個化成過程中，可以做到對充放電電流、電池電壓、電池內(nèi)阻、電池溫度、環(huán)境溫度、充電/放電時間進(jìn)行實時監(jiān)控和自動控制，并可以繪制電流/電壓的實時曲線和每節(jié)電池的柱狀圖等。由于本系統(tǒng)采用了軟件集中式管理，大大降低了員工的作業(yè)強度，提高了對鋰電池化成的效率。