一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)

中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)重點(diǎn)/聯(lián)合研發(fā)工程結(jié)題匯報(bào)報(bào)告

工程名稱(chēng)：

工程編號(hào)：一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)一.開(kāi)題方案完成情況目錄二、主要研究成果〔整合后〕1.1研究背景及目標(biāo)〔開(kāi)題報(bào)告〕中國(guó)的通信業(yè)正處在高速開(kāi)展期，通信設(shè)備趨向于集成化、小型化、輕型化；節(jié)能減排是社會(huì)可持續(xù)開(kāi)展的需要，也是中國(guó)移動(dòng)的企業(yè)責(zé)任。對(duì)通信用后備電源特別是電池提出了新的挑戰(zhàn)，對(duì)其使用溫度范圍、比能量、壽命、對(duì)環(huán)境的影響等提出了更高的要求：高比能量、強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性、耐高溫、長(zhǎng)壽命、維護(hù)量少、生產(chǎn)和使用過(guò)程的環(huán)保等。

一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)硬件由50-250ah48v鐵鋰電池組模塊(可根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境及對(duì)蓄電池后備放電時(shí)間的要求.來(lái)選用大小容量不同的蓄電池組)、對(duì)偶雙自然冷卻隔熱風(fēng)道模塊、互交差三級(jí)均衡控制充電管理模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控單元模塊、鐵鋰電池層疊梯田智能循環(huán)充電模塊、交流AC四路輸出控制模塊、DC/DC四路輸出控制模塊組成。來(lái)共同完成解決鋰電池由于一次過(guò)放電，就會(huì)造成蓄電池不可恢復(fù)的報(bào)廢的主要問(wèn)題,研究目標(biāo)研究背景1.2主要研究?jī)?nèi)容及分工〔開(kāi)題報(bào)告〕單位分工內(nèi)容負(fù)責(zé)人聯(lián)系電話總部計(jì)劃部綠色行動(dòng)小組立項(xiàng)，總體協(xié)調(diào)總部采購(gòu)部磷酸鐵鋰電池分項(xiàng)研究浙江移動(dòng)1、牽頭實(shí)施。

2、各種新型電池的性能測(cè)試，適合場(chǎng)景的歸類(lèi)，場(chǎng)景試點(diǎn)。設(shè)計(jì)院總體研究配合甘肅公司一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)研究廣西公司3G室分站點(diǎn)、BBU和RRU供電電池研究，站點(diǎn)試驗(yàn)。河南公司磷酸鐵鋰電池測(cè)試，站點(diǎn)試驗(yàn)。研究院蓄電池技術(shù)特性梳理1.3開(kāi)題方案完成情況總結(jié)以下工程研發(fā)產(chǎn)生的專(zhuān)利已通過(guò)集團(tuán)組織專(zhuān)家的終審。創(chuàng)造專(zhuān)利交底書(shū)已提交國(guó)家專(zhuān)利局.專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)柕认嚓P(guān)證明正在審批中.1.一種鋰聚合物蓄電池智能自適應(yīng)充電管理裝置和系統(tǒng)。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?02110117282.22.一種通風(fēng)裝置、系統(tǒng)、后備電池真空控制方法及恒溫控制方法3.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池層疊梯田智能循環(huán)充電管理的裝置與系統(tǒng)4.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池互交差三級(jí)均衡控制充電管理裝置與系統(tǒng)5.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)一.開(kāi)題方案完成情況目錄二、主要研究成果〔整合后〕2.1主要研究成果本方案的設(shè)計(jì)核心,放棄現(xiàn)有傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路.重點(diǎn)解決鋰電池配套系統(tǒng)如何在室外安裝及正常使用.并使用一套全新的鋰電池充電均衡管理技術(shù)全面解決方案.來(lái)重點(diǎn)解決由于目前鋰電池在實(shí)際應(yīng)用普遍存在以下十類(lèi)問(wèn)題.1.動(dòng)力型磷酸鐵鋰鋰電池在放電時(shí)，管理系統(tǒng)電路如何實(shí)現(xiàn)“剔除〞功能？

2.在其中一節(jié)出現(xiàn)電量缺乏、電壓過(guò)低時(shí)，電池管理系統(tǒng)可以自動(dòng)剔除節(jié)電芯，同時(shí)保證電池組不間斷輸出。

3.對(duì)于高電壓、大電流的負(fù)載〔比方120V/200A〕，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)，能保證其穩(wěn)定性？4.如何解決單體電池循環(huán)過(guò)程中有個(gè)別出現(xiàn)突然死亡現(xiàn)象，再次循環(huán)時(shí)又正常？

5.能否保證動(dòng)力鋰電池組充電時(shí)可以短時(shí)高效，比方對(duì)100AH/120V電池組，如何能在4-6小時(shí)充滿(mǎn)電？

6.對(duì)于電池組，能否實(shí)現(xiàn)單體充電、串聯(lián)放電，如何實(shí)現(xiàn)這樣的管理系統(tǒng)？

7.如何解決電池一致性不好問(wèn)題？主要指電池內(nèi)阻差異。

8.如何提高磷酸鐵鋰正極材料不同批次之間穩(wěn)定性差異？

9.電池大電流放電發(fā)熱怎樣降到最低？

10.那種電解液更適合磷酸鐵鋰動(dòng)力電池使用，添加劑種類(lèi)、如何防止電池氣脹？從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破與進(jìn)步

.2.1主要研究成果一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)硬件由50-250ah48v鐵鋰電池組模塊(可根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境及對(duì)蓄電池后備放電時(shí)間的要求.來(lái)選用大小容量不同的蓄電池組)、對(duì)偶雙自然冷卻隔熱風(fēng)道模塊、互交差三級(jí)均衡控制充電管理模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控單元模塊、鐵鋰電池層疊梯田智能循環(huán)充電模塊、交流AC四路輸出控制模塊、DC/DC四路輸出控制模塊組成。來(lái)共同完成解決鋰電池由于一次過(guò)放電，就會(huì)造成蓄電池不可恢復(fù)的報(bào)廢的主要問(wèn)題,互交差三級(jí)均衡控制充電管理模塊、鐵鋰電池層疊梯田智能循環(huán)充電模塊主要功能實(shí)現(xiàn)了鋰電池充放電過(guò)程中的內(nèi)部均衡控制保護(hù).移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng).是對(duì)鋰電池組故障進(jìn)行診斷與維護(hù)是電池管理系統(tǒng)的重要功能。根據(jù)移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鋰離子電池組故障和外部特性之間的特點(diǎn)與關(guān)系，建立了電池組故障診斷維護(hù)系統(tǒng)的模型，并給出了系統(tǒng)判斷所用規(guī)那么、歷史檔案數(shù)據(jù)內(nèi)容以及電池組運(yùn)行性能評(píng)估的算法，來(lái)對(duì)整體以上六大系統(tǒng)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程的指導(dǎo)和修正.并最后通過(guò)試驗(yàn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證的一種方法.本方案設(shè)計(jì)雙體內(nèi)膽鑄鋁室外一體化通信基站機(jī)箱的設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)裝置、通信后備電池室內(nèi)外一體系統(tǒng)、真空控制方法及恒溫控制方法，采用了一套全新的風(fēng)道設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，可以對(duì)后備鋰蓄電池組以及相連的設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)和溫度控制。并且，采用半導(dǎo)體制冷熱片與毛細(xì)低溫?fù)Q熱器結(jié)合使用組成微型智能空調(diào)，可以解決單獨(dú)使用時(shí)的結(jié)露現(xiàn)象。同時(shí)還對(duì)利用通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)后備蓄電池組進(jìn)行真空控制，以及存放后備電池外的其他設(shè)備進(jìn)行恒溫控制，防止各種設(shè)備發(fā)生故障、燃燒的概率，大大降低了室外設(shè)備的故障概率。同時(shí)本方案相應(yīng)開(kāi)發(fā)WLAN網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)8口、16口、24口的在線式后備80ah/120ah/160ah鋰電池配套電源裝置與系統(tǒng)以及一種移動(dòng)通信用便攜式鋰電應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng).2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利一.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池層疊梯田智能循環(huán)充電管理的裝置與系統(tǒng)本方案為了實(shí)現(xiàn)層疊梯田智能循環(huán)充電的技術(shù)要求。故本電路由P89LPC936Flash單片機(jī)與TLC548數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)采樣電路實(shí)時(shí)采集電池的端電壓和充電電流，經(jīng)內(nèi)部計(jì)算決定下一階段的充電電壓和電流。然后送出控制信號(hào)給雙芯片脈寬調(diào)制器模塊控制充電電流和電壓的大小，并協(xié)調(diào)好DC/DC高頻隔離變換器、層疊梯田智能循環(huán)充電系統(tǒng)模塊、互交差多級(jí)單體均衡控制模塊和其他各外圍電路模塊工作來(lái)共同組成新型智能循環(huán)充電管理的裝置與系統(tǒng)。主要有工作模式、蓄電池電壓、容量、充電模式、時(shí)間限定、工作參數(shù)調(diào)，工作模式分為自動(dòng)和手動(dòng)，蓄電池電壓有4.2V、12V、18V、24V、30V、36V，48V容量項(xiàng)從2Ah至300Ah，共26項(xiàng)，充電模式為AB正常、整組初充、整組單體層疊梯田智能循環(huán)充、AB快充，時(shí)間限定功能可以設(shè)定充電開(kāi)始的時(shí)間和充電結(jié)束時(shí)間等.2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利二.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池互交差三級(jí)均衡控制充電管理裝置與系統(tǒng)本方案采用二個(gè)LTC1769或(LTC1760)電流模式脈沖寬度調(diào)制〔PWM〕的電池充電IC與四個(gè)S-8204B或(LS9208)3節(jié)/4/7節(jié)電池串聯(lián)用電池保護(hù)IC及三個(gè)TMP300溫度控制開(kāi)關(guān)IC共同組成互交差三級(jí)單體均衡采樣控制模塊系統(tǒng)。1.第一級(jí)均衡控制電路硬件設(shè)計(jì)與工作原理說(shuō)明

第一級(jí)均衡控制是由四個(gè)S-8204B或(LS9208)3/4/7節(jié)電池串聯(lián)用電池保護(hù)IC及三個(gè)TMP300溫度控制開(kāi)關(guān)IC共同組成備有過(guò)電流保護(hù)功能的電路.其主要的任務(wù)是首先進(jìn)行對(duì)每單體的鋰電池充放電及運(yùn)行過(guò)程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)與保護(hù)并實(shí)現(xiàn)四個(gè)鋰電池為一組的均衡控制.2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利二.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池互交差三級(jí)均衡控制充電管理裝置與系統(tǒng)2．第二級(jí)均衡控制電路硬件設(shè)計(jì)與工作原理說(shuō)明第二級(jí)均衡控制電路是由兩個(gè)LTC1769或(LTC1760)組成.LTC1769內(nèi)置三個(gè)兩線系統(tǒng)管理總線接口使LTC1769能實(shí)現(xiàn)諸如跟蹤兩組或兩個(gè)電池的內(nèi)部電壓和電流之類(lèi)的伺服功能，并允許一個(gè)兩線系統(tǒng)管理總線cpu主機(jī)監(jiān)視任一電池組的狀態(tài).這種伺服技術(shù)能使充電的準(zhǔn)確度同電池內(nèi)部電壓和電流測(cè)量值只有±0.2％的誤差.3.第三級(jí)溫度監(jiān)控早期預(yù)警鋰電池故障均衡控制電路硬件設(shè)計(jì)與工作原理說(shuō)明由于鋰電池串聯(lián)使用，電池組的質(zhì)量取決于性能最差的那節(jié)電池。電池的充放電效率隨使用時(shí)間的增加到逐漸降低，其周期平均溫升也逐漸增大。所以本案的核心以不同電流和使用環(huán)境對(duì)電池組進(jìn)行恒流充放電，單片機(jī)cpu自動(dòng)采集記錄多級(jí)方式監(jiān)測(cè)電池組及各節(jié)電池的溫度數(shù)值，并根據(jù)單片機(jī)cpu內(nèi)置正常蓄電池充放電的不同溫度不同倍率及同倍率不同溫度下單組/單體表溫變化值溫度數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì).對(duì)鋰電池進(jìn)行性能評(píng)估.來(lái)及時(shí)修正鋰電池充電過(guò)程中的輸出電流的大小.

單片機(jī)cpu內(nèi)置正常蓄電池充放電的同溫不同倍率及同倍率不同溫度下單組/單體表溫變化值溫度數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)庫(kù)建立工作原理與方法的說(shuō)明.本方案主要采用以下步驟完成溫度數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立.2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利二.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池互交差三級(jí)均衡控制充電管理裝置與系統(tǒng)單體編號(hào)12345678溫度值24.69524.82824.55324.73424.94224.8924.96324.87單組編號(hào)910111213141516溫度值24.93124.82224.83124.91724.96124.92524.91824.752單組編號(hào)A1A1A2A2B1B1B2B2溫度值24.83124.91724.96124.92524.54624.89924.96824.748最佳電池28101116故障電池1137

最佳單組電池A1-1B1-2

故障單組電池A2-2B2-1

TMP300\LCT1769(LCT1760)設(shè)定測(cè)溫過(guò)程和參數(shù)CPU選通TMP300單節(jié)電池溫度CPU選通LCT1769單組電池溫度讀取單節(jié)電池溫度讀取單組電池溫度校正和儲(chǔ)存溫度數(shù)據(jù)繪制各過(guò)程溫度曲線電池單體單組性能評(píng)估電池單體單組故障告警電池單體單組啟動(dòng)循環(huán)充放電管理系統(tǒng)方案實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證預(yù)充后的電池在不同測(cè)試溫度〔5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃〕環(huán)境下以不同的倍率〔0.1C、0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、0.9C、1.0C〕單組/單體表溫變化值情況。本方案放電過(guò)程故障判斷應(yīng)用系統(tǒng)程序流程圖如圖。實(shí)際測(cè)試對(duì)象對(duì)16節(jié)鋰電池〔容量10安時(shí)〕。放電溫度25度.1c放電到3V.數(shù)據(jù)處理過(guò)程如下：對(duì)單體/單組個(gè)過(guò)程全部電池溫度曲線取平均，獲得一條平均曲線。與CPU內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì).計(jì)算各電池曲線和平均曲線的均方差，但到本過(guò)程各電池溫度一致性系數(shù)。與數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì).得出不同點(diǎn).并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的溫度不同單體/單組電池.對(duì)各過(guò)程的溫度一致性系數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到全過(guò)程各單組電池溫度一致性系數(shù)。對(duì)全過(guò)程各電池溫度一致性系數(shù)進(jìn)行電池性能評(píng)估排序，排查出相應(yīng)的性能下降電池.表電池溫度一致性分析表電池性能評(píng)估排序2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利三.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)之一雙體內(nèi)膽鑄鋁室外一體化通信基站機(jī)箱設(shè)備置換對(duì)偶冷熱風(fēng)道自然冷卻誘導(dǎo)式微型加熱制冷智能空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與原理說(shuō)明。為了充分利用設(shè)備外部在不同季節(jié)的熱〔冷〕能力，本設(shè)計(jì)力圖盡可能地利用可再生的潔凈自然能源。由于設(shè)備運(yùn)行時(shí)夏季制冷能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冬季供熱能耗，故為設(shè)計(jì)了設(shè)備內(nèi)部置換對(duì)偶雙自然冷卻誘導(dǎo)式微型加熱制冷智能空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，以滿(mǎn)足設(shè)備運(yùn)行通風(fēng)換氣和降溫。置換對(duì)偶雙冷熱風(fēng)道自然冷卻誘導(dǎo)式通風(fēng)裝置就是利用兩組兩個(gè)雙向有源風(fēng)扇與兩組兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片/毛細(xì)低溫?zé)峁?獨(dú)立冷熱風(fēng)道/導(dǎo)流板組成一種微型加熱制冷智能空調(diào)裝置.該系統(tǒng)產(chǎn)生射流的誘導(dǎo)特性，在送風(fēng)口處導(dǎo)入新鮮空氣，經(jīng)過(guò)制冷或加熱后空氣采用超薄型空氣流導(dǎo)流板以高速?lài)姵龅目諝庵髁鳎T導(dǎo)及攪拌周?chē)罅康臒崂淇諝?，一方面稀釋設(shè)備艙內(nèi)空間的高溫氣體并降溫，另一方面帶動(dòng)空氣沿著預(yù)設(shè)的流程至設(shè)定方向，從而到達(dá)在進(jìn)風(fēng)口處引入新風(fēng)，在排風(fēng)口處順利排出熱氣的目的，保證了設(shè)備艙空間良好的恒溫?fù)Q氣效果。2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利三.一種移動(dòng)通信用后備式鐵鋰電池室內(nèi)外一體化配套電源智能管理裝置與系統(tǒng)之一本方案根據(jù)鋰電池的特性要求。本方案在熱風(fēng)道內(nèi)增功一個(gè)負(fù)大氣壓重力式閥門(mén)。從而實(shí)現(xiàn)了蓄電池艙全密封負(fù)大氣壓真空狀態(tài)，這樣可以使鋰電池發(fā)生的燃燒事故概率降到最低的程度。2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利四.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)本方案是對(duì)鋰電池組故障進(jìn)行診斷與維護(hù)是電池管理系統(tǒng)的重要功能。根據(jù)移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鋰離子電池組故障和外部特性之間的特點(diǎn)與關(guān)系，建立了電池組故障診斷維護(hù)系統(tǒng)的模型，并給出了系統(tǒng)判斷所用規(guī)那么、歷史檔案數(shù)據(jù)內(nèi)容以及電池組運(yùn)行性能評(píng)估的算法，來(lái)對(duì)整體以上六大系統(tǒng)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程的指導(dǎo)和修正.并最后通過(guò)試驗(yàn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證的一種方法.2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利四.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)1.后備式單體充放電超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)模塊的硬件設(shè)計(jì)及工作原理說(shuō)明:1.1.后備式單體充放電超級(jí)電容電路的總體構(gòu)圖如下圖后備式單體充放電超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)模塊層疊梯田智能循環(huán)充放電模塊220V市電互交差三級(jí)均衡控制充電管理模塊-48V鋰電池組三級(jí)溫度監(jiān)控早期預(yù)警鋰電池故障均衡控制模塊

本方案利用二個(gè)LTC1769或(LTC1760)電流模式脈沖寬度調(diào)制〔PWM〕的電池充電IC與四個(gè)S-8204B或(LS9208)3節(jié)/4/7節(jié)電池串聯(lián)用電池保護(hù)IC及三個(gè)TMP300溫度控制開(kāi)關(guān)IC共同組成互交差三級(jí)單體均衡采樣控制模塊電路中充電用FET.放電用FET端子外接各支路超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)輸出整流電路.來(lái)完成對(duì)單體鋰電池維護(hù)和保護(hù).各支路超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)輸出整流電路根據(jù)鋰電池端電壓的變化情況控制超級(jí)電容電流的輸出和關(guān)斷.從而到達(dá)并實(shí)現(xiàn)均衡采樣控制管理系統(tǒng)電路“剔除〞功能.如在其中一節(jié)鋰出現(xiàn)電量缺乏、電壓過(guò)低時(shí)，溫度過(guò)高等.三級(jí)均衡采樣控制管理系統(tǒng)在自動(dòng)剔除節(jié)電芯外，各支路超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)輸出整流電路自動(dòng)開(kāi)啟替代剔除節(jié)電芯的輸出.從而保證電池組不間斷輸出。如單組/單體超級(jí)電容電流輸出不能滿(mǎn)足電池組的輸出要求.兩組各支路超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)輸出整流電路自動(dòng)將沒(méi)有放電的剩余單組/單體超級(jí)電容的電流加載到正在工作的超級(jí)電容上面.后備式單體充放電超級(jí)電容維護(hù)保護(hù)模塊的充電由層疊梯田智能循環(huán)充放電模塊內(nèi)置的總組恒流/恒壓/脈充模塊中恒流充電方式來(lái)完成.2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利四.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)1.2.層疊梯田智能循環(huán)充放電電壓/電流/容量與規(guī)那么標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)自動(dòng)建立方法工作說(shuō)明蓄電池容量之偵測(cè)方法近年來(lái)得到廣泛的研究，根據(jù)量測(cè)的方式主要可分為：比重計(jì)法、開(kāi)路電壓法、內(nèi)阻量測(cè)法、放電曲線查表法、庫(kù)侖計(jì)量測(cè)法等等。要能夠長(zhǎng)期準(zhǔn)確的偵測(cè)出電池的容量，相當(dāng)困難?？朔艘焕щy，先決條件之一是必須建立一個(gè)周詳?shù)碾姵毓芾砜刂屏鞒蹋瑢㈦姵刂潆?、放電、維護(hù)、容量偵測(cè)法那么、老化、溫度效應(yīng)等因素納入考慮。本方案綜合各項(xiàng)因素。配合廠商所提供的電池放電曲線，結(jié)合多種方法，開(kāi)展出一種多級(jí)式蓄電池容量及故障偵測(cè)方法。圖即為電池量測(cè)平臺(tái)的操作窗口。一般來(lái)說(shuō),充電的過(guò)程比較單純。因此,規(guī)那么標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)規(guī)劃的實(shí)驗(yàn)都是比較著重于放電的過(guò)程。針對(duì)放電的過(guò)程,根本上歸納成兩個(gè)變量:溫度(T)、電流(I)。放電溫度分為75℃、65℃、55℃、45℃、35℃、25℃、15℃、5℃、–5℃等九項(xiàng),而每項(xiàng)溫度里再采取十四種定電流放電,電流大小分別為1.5C、1.4C、1.3C、1.2C、1.1C、1.0C、0.9C、0.8C、0.7C、0.6C、0.5C、0.4C、0.3C、0.2C。在流程的規(guī)劃上，本方案是采用,先充滿(mǎn)電后放電的流程,規(guī)劃如圖。X和Y根據(jù)不同的溫度而改變,公式如下：(T為放電時(shí)的溫度)2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利四.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)蓄電池放入恒溫箱設(shè)定恒溫箱穩(wěn)定在25℃30分鐘采用電流(0.2C)進(jìn)行放電截止條件為電壓小于3V30分鐘采用電流、電壓（2.15A，4.2V）模式充電截止條件為電流小于100mA.30分鐘設(shè)定恒溫箱到指定的溫度并穩(wěn)定一段時(shí)間X分鐘采用當(dāng)前指定的值進(jìn)行直流模式放電截止條件為電壓小于3V.Y分鐘實(shí)驗(yàn)流程

圖已經(jīng)很清楚的解釋整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程,大致上分成兩大局部。前半部是充電的局部,后半部是放電的局部。開(kāi)始充電之前,要使恒溫箱穩(wěn)定在25℃,然后進(jìn)行0.2C放電的動(dòng)作,此步驟只是讓電池先有一個(gè)完整放空的情況,讓充電的初始條件相同,截止的條件為電壓小于3伏,接著等待30分鐘的化學(xué)平衡后，開(kāi)始充電(2.15A,4.2V),截止條件為電流小于100mA。到這里都屬于前半部,目的只是為了讓放電之前,電池有相同的初始狀態(tài)(滿(mǎn)充),接著設(shè)定恒溫箱到指定的溫度，等待一段時(shí)間后，設(shè)定指定的電流后,開(kāi)始進(jìn)行放電,截止條件是電壓小于3V,經(jīng)過(guò)這樣的步驟就算完成一個(gè)循環(huán)然后再重復(fù)進(jìn)行著,直到所有溫度和電流都進(jìn)行過(guò)后實(shí)驗(yàn)才結(jié)束。2.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利四.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)

(表1)放電電流

總放電量(mAh)(表2)放電電流

總放電量(mAh)(表3)放電電流

總放電量(mAh)(表4)放電電流

總放電量(mAh)1.5C2003.6458281.5C2080.1807331.5C2090.3425631.5C1061.5313251.4C2018.5338221.4C2088.2795481.4C2094.0462361.4C1112.8325571.3C2031.7808031.3C2095.3549371.3C2097.9205871.3C1160.9801081.2C2048.9702251.2C2102.9244361.2C2105.4886261.2C1207.8538661.1C2066.5339771.1C2106.4665491.1C2109.6102851.1C1255.5008581.0C2069.1162761.0C2111.2839581.0C2114.2005031.0C1302.5034250.9C2076.1233230.9C2116.2556840.9C2118.0054680.9C1363.2046460.8C2085.0228860.8C2116.4705850.8C2122.4237090.8C1411.6106780.7C2091.6117370.7C2128.7498680.7C2126.0059840.7C1464.0093570.6C2097.3911170.6C2155.4869170.6C2129.9070540.6C1520.0533090.5C2102.649030.5C2132.2796430.5C2135.1627690.5C1566.803110.4C2108.0247660.4C2135.0717270.4C2137.9483960.4C1618.3229090.3C2113.9450650.3C2138.0483450.3C2141.6001820.3C1673.3084230.2C2116.862271

0.2C2141.5828180.2C2145.6727550.2C1737.677182相同溫度下,不同電流的規(guī)那么標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)建立(表1)電池在25℃時(shí)，各種放電電流所放出的容量(表2)電池在45℃時(shí)，各種放電電流所放出的容量(表3)電池在65℃時(shí)，各種放電電流所放出的容量(表4)電池在-5℃時(shí)，各種放電電流所放出的容量由這四個(gè)溫度就可以很明顯的看出,在相同溫度下,電流越大,放出的電量越少。相同電流下,不同溫度的規(guī)那么標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)建立此時(shí)放電溫度(℃)周期計(jì)數(shù)

充入電量(mAh)內(nèi)阻2512117.460.14037845162099.160.1213335322085.740.12944465462058.070.118395-5612020.090.13996855752014.060.12856315882011.090.141387351021973.980.139991751161989.830.142076751291971.090.1487392.1主要研究成果本方案主要各項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)簡(jiǎn)介創(chuàng)造專(zhuān)利四.一種移動(dòng)通信用室內(nèi)外一體化后備式鐵鋰電池故障診斷與維護(hù)管理裝置與系統(tǒng)

根據(jù)以上所得出之?dāng)?shù)據(jù)之比較,以及一些自身觀察出的特性,鋰蓄電池在充放的根本規(guī)那么標(biāo)準(zhǔn)如下:1).電池放電電流越大時(shí)，電池可輸出電量會(huì)減小。2).電池溫度越高時(shí)，可循環(huán)使用次數(shù)會(huì)增多。3).電池可輸出電量會(huì)隨著循環(huán)使用次數(shù)的增加而下降,而放電深度越大會(huì)加速電池老化衰退。4).溫度越高時(shí),自放電會(huì)較為升高。一般狀況下,自放電電阻值與溫度成反比、與電池開(kāi)路電壓成反比、與電池剩余電量成反比。5).當(dāng)溫度處于相對(duì)高溫時(shí)，電池內(nèi)部化學(xué)反響較完全、內(nèi)電阻較低,電池可輸出電量會(huì)增加;反之,溫度處于相對(duì)低溫時(shí)，電池可輸出電量會(huì)降低。6).老化效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)需要比較一致的環(huán)境,必須在充放電都在相同的