高效節能 動力鋰電池的檢測及化成

　　式中：N1變壓器高壓側匝數，N2變壓器低壓側匝數，V400高壓側輸入電壓，D1開關管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控，本設計的雙向DC/DC變換器以MCU為核心控制器件。對各個開關管的控制、鋰電池電流、電壓，溫度測量、上位機通信、電量計量等功能，硬件結構如圖4所示。

　　控制電路采用電流閉環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系統給出）一起經電流PI調節器和驅動電路，控制開關管導通與關斷。由于PI調節器可以實現無差調節，從而實現電池充電電流的恒定。為防止鋰電池充電可能出現的過充影響電池的性能，控制電路加入了電壓限制環節，使得電壓達到限制電壓時減小充電電流。

　　四、集中式計算機控制系統

　　為了實現上位機與化成通道的實時通訊，兩者通過CAN總線進行通信。

　　上位機采用了PC機，并配置了一塊ISA結構的雙端口CAN接口卡。選用PC機，有如下好處：PC機上面有多條擴展槽，利用局域網絡通訊卡，使得該系統很容易與其他生產管理部門聯網，便于統一調度和管理。另外，選用PC機還可以充分利用現有的軟件工具和開發環境，方便快捷地設計功能豐富的軟件。上位機的作用是：（1）將需要的各種參數發送給化成通道； （2）對化成的工作過程進行干預；（3）接收化成通道發回的工作狀態數據；（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、結論

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