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(定稿发明)串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路及均衡方法综述

说明书

串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路及均衡方法技术领域

本发明涉及动力电池管理技术领域，尤其涉及一种串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路及均衡方法。

背景技术

锂离子电池组由多个电池单体串联而成。在日常的循环使用过程中，对电池组的充电和放电会逐渐导致电池单体之间出现不均衡现象，电池性能和一致性下降，表现为单体电池间电压呈现差异，当一组串联的电池单体中有一个或多个电池单体的充电速度比其他电池单体更快或更慢，也就是出现了不均衡现象。

现有电池管理系统的均衡方法基本采用单一的均衡方法，要么单一采用主动均衡方式，要么单一采用被动均衡方式。然而，这两种均衡方式都存在缺陷：

被动均衡只能做充电均衡；同时，在充电均衡过程中，多余的能量是作为热量释放掉的，使得整个系统的效率低、功耗高。有些场合为限制功耗，电路一般只允许以100mA左右的小电流放电，从而导致充电平衡耗时可高达几小时。

主动均衡硬件电路复杂，制作成本较高，且需要一套复杂的软件算法才能实现。在使用电感均衡的过程中，由于电池组典型的电压因受到电感感性元件的影响，将对电芯电压产生波动或干扰，因此对电芯电压的采集要求极高；主动均衡虽然均衡电流大，可以达到1A，甚至平均值可达到5A，但是均衡误差大，尤其是电池组进入恒压充电阶段，各电池单元电压很接近的时候，

主动均衡的效果较差、均衡效率较低，不利于细分管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路及均衡方法，能够充分利用单一均衡方式的优点，弥补单一均衡方式的不足，实现了均衡效率的最优化。

本发明采用下述技术方案：

一种串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路，所述的主动被动协同混合均衡电路包括主动均衡电路、被动均衡电路和控制芯片；

所述的主动均衡电路包含主动均衡驱动单元和多组用于控制相邻两个电池相互间充电的子主动均衡电路；每组子主动均衡电路均包括两个功率放大驱动电路和两个mos管，每组子主动均衡电路中的第一功率放大驱动电路的输出端连接第一mos管的栅极，第一mos管采用N沟道mos管；每组子主动均衡电路中的第二功率放大驱动电路的输出端连接第二mos管的栅极，第二mos管采用P沟道mos管；第一mos管的源极连接所控制的相邻两个电池中的第一电池的负极，第一mos管的漏极连接第二mos管的源极，第二mos管的漏极连接所控制的相邻两个电池中的第二电池的正极，电感的第一端连接第一mos管的漏极，电感的第二端连接相邻两个电池中的第一电池的正极，第一mos管的源极和漏极间并联有第一二极管，第一二极管的正极连接第一mos 管的源极；第二mos管的源极和漏极间并联有第二二极管，第二二极管的正极连接第二mos管的源极；控制芯片的信号输出端连接主动均衡驱动单元的信号输入端，主动均衡驱动单元的信号输出端分别连接每组子主动均衡电路中第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端；

所述的被动均衡电路包括被动均衡驱动单元、移位寄存器和多组用于控制每一个电池放电的子被动均衡电路；每组子被动均衡电路均包括与所控制的电池串联的第三mos管和耗能电阻；控制芯片的信号输出端连接被动均衡

驱动单元的信号输入端，被动均衡驱动单元的信号输出端连接移位寄存器的信号输入端，移位寄存器的信号输出端分别连接每组子被动均衡电路中第三mos管的栅极。

所述的第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路均采用互补对称放大驱动电路，第一功率放大驱动电路包括第一三极管和第二三极管，第一三极管采用PNP型三级管，第二三极管采用NPN型三级管，第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，第一三极管的集电极连接第二三极管的发射极，第一三极管的基极和第二三极管的基极共同通过第一电容连接第一mos管的栅极，第一三极管的发射极连接第一二极管的正极，第二三极管的集电极连接第二二极管的负极；第二功率放大驱动电路包括第三三极管和第四三极管，第三三极管采用PNP型三级管，第四三极管采用NPN型三级管，第三三极管的基极和第四三极管的基极连接，第三三极管的集电极连接第四三极管的发射极，第三三极管的基极和第四三极管的基极共同通过第二电容连接第二mos 管的栅极，第三三极管的发射极连接第一二极管的正极，第四三极管的集电极连接第二二极管的负极。

所述的主动均衡驱动单元的信号输出端分别通过反相器和光耦对应连接每组子主动均衡电路中第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端；移位寄存器的信号输出端分别通过光耦对应连接每组子被动均衡电路中第三mos管的栅极。

利用权利要求1所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，包括以下步骤：

A：控制芯片通过电流检测设备检测串联电池组中的电流值，并与涓流充电电流门限值和涓流放电电流门限值进行比较，判断电池组处于放电阶段或是充电阶段，若测量到的电流值高于涓流放电电流门限值，则判断处于放电阶段，进入步骤B；若测量到的电流值高于涓流充电电流门限值，则判断处于

充电阶段，进入步骤C；

B：控制芯片通过计算处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差是否高于预设电压差门限值，判断电池组在放电过程中是否出现不均衡状态；若电池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在放电过程中出现电压较低状况，则控制芯片控制主动均衡电路工作实现主动均衡，利用与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的另一块电压较高的电池对电压较低的电池进行充电，直至整个电池组放电至欠压状态；

C：控制芯片通过计算处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差是否高于预设电压差门限值，判断电池组在充电过程中是否出现不均衡状态，若电池组在恒流充电阶段发生不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在恒流充电过程中出现电压较低状况，则进入步骤D；若电池组处于恒压充电阶段且控制芯片判断出某一块电池在恒流充电过程中出现电压较高状况，则进入步骤E；

D：控制芯片控制主动均衡电路工作实现主动均衡，利用与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的另一块电压较高的电池对电压较低的电池进行充电，直至电压较低的电池电压达到过压点；

E：控制芯片控制被动均衡电路工作实现被动均衡，利用与电压较高的电池连接的子被动均衡电路对电压较高的电池进行放电，直至电压较高的电池电压与电池组中其他电池电压一致。

所述的步骤B中，当电池组在放电过程中，若处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差高于预设电压差门限值时，则判断电池组在放电过程中发生不均衡状态；所述的步骤C中，当电池组在恒流充电阶段中，若处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差高于预设电压差门限值时，则判断电池组在恒流充电阶段中发生不均衡状态。

所述的步骤B和步骤C中，若电池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一

块电池在放电过程中出现电压较低状况，则控制模块首先控制与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的电压较高的电池相对应的mos管在第一组离散时间间隙内导通，使电压较高电池向子主动均衡电路内的电感储能；然后控制模块控制与电压较低的电池对应的mos管在第二组离散时间间隙内导通，使电感向电压较低的电池充电；第一组离散时间间隙和第二组离散时间间隙互不重叠。

所述的步骤C中，当电池组处于恒压充电阶段，若某一块电池的电压高于预设单块电池电压门限值时，判断电池组恒压充电阶段发生不均衡状态。

所述的步骤C中，若电池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在放电过程中出现电压较高状况时，控制模块控制与电压较高的电池连接的子被动均衡电路中的mos管导通，利用与过压电池串联的耗能电阻进行放电。

本发明在电池组充电时，在恒流充电阶段先使用主动均衡对电池进行第一阶段能量搬移，在电池电压接近过压点时，电池充电电流减小，逐渐转入恒压充电过程，此时关闭主动均衡，启用被动均衡，在充电末端进行第二阶段能量搬移，一方面可以消除主动均衡对电池电压采样造成的影响，消除电感等储能元件在高频开关信号下产生的干扰，同时可以更精确的控制充电过压门限，从而使电池的容量更精准的保持一致。本发明提供的主动被动协同混合均衡方法及均衡电路，充分利用了单一均衡方式的优点，弥补了单一均衡方式的不足，实现了均衡效率的最优化。

附图说明

图1为本发明所述串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的电路原理示意图。

具体实施方式

本发明所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路，用于控制由多组电池串联组成的电池组，所述的主动被动协同混合均衡电路包括主动均

衡电路、被动均衡电路和控制芯片；

所述的主动均衡电路包含主动均衡驱动单元和多组用于控制相邻两个电池相互间充电的子主动均衡电路；每组子主动均衡电路结构相同，可成阵列排列，分别控制相邻两个电池相互间充电。例如针对由N+1块电池串联形成的电池组，可设置N组子主动均衡电路进行控制，用于控制第一电池和第二电池相互间充电的第一子主动均衡电路、用于控制第二电池和第三电池相互间充电的第二子主动均衡电路，以此类推，以及用于控制第N电池和第N+1电池相互间充电的第N子主动均衡电路。

每组子主动均衡电路均包括两个功率放大驱动电路和两个mos管，每组子主动均衡电路中的第一功率放大驱动电路的输出端连接第一mos管的栅极，第一mos管采用N沟道mos管；每组子主动均衡电路中的第二功率放大驱动电路的输出端连接第二mos管的栅极，第二mos管采用P沟道mos管；第一mos管的源极连接所控制的相邻两个电池中的第一电池的负极，第一mos管的漏极连接第二mos管的源极，第二mos管的漏极连接所控制的相邻两个电池中的第二电池的正极，电感的第一端连接第一mos管的漏极，电感的第二端连接相邻两个电池中的第一电池的正极，第一mos管的源极和漏极间并联有第一二极管，第一二极管的正极连接第一mos管的源极；第二mos管的源极和漏极间并联有第二二极管，第二二极管的正极连接第二mos管的源极；控制芯片的信号输出端连接主动均衡驱动单元的信号输入端，主动均衡驱动单元的信号输出端分别连接每组子主动均衡电路中第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端。本实施例中，主动均衡驱动单元的信号输出端分别通过反相器和光耦对应连接每组子主动均衡电路中第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端。第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路均采用互补对称放大驱动电路，第一功率放大驱动电路包括第一三极管和第二三极管，第一三极管采用PNP型三级管，第二三极管采用NPN

型三级管，第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，第一三极管的集电极连接第二三极管的发射极，第一三极管的基极和第二三极管的基极共同通过第一电容连接第一mos管的栅极，第一三极管的发射极连接第一二极管的正极，第二三极管的集电极连接第二二极管的负极；第二功率放大驱动电路包括第三三极管和第四三极管，第三三极管采用PNP型三级管，第四三极管采用NPN型三级管，第三三极管的基极和第四三极管的基极连接，第三三极管的集电极连接第四三极管的发射极，第三三极管的基极和第四三极管的基极共同通过第二电容连接第二mos管的栅极，第三三极管的发射极连接第一二极管的正极，第四三极管的集电极连接第二二极管的负极。

所述的被动均衡电路包括被动均衡驱动单元、移位寄存器和多组用于控制每一个电池放电的子被动均衡电路；每组子被动均衡电路均包括与所控制的电池串联的第三mos管和耗能电阻；控制芯片的信号输出端连接被动均衡驱动单元的信号输入端，被动均衡驱动单元的信号输出端连接移位寄存器的信号输入端，移位寄存器的信号输出端分别连接每组子被动均衡电路中第三mos管的栅极。本实施例中，移位寄存器的信号输出端分别通过光耦对应连接每组子被动均衡电路中第三mos管的栅极。

以下结合图1对本发明所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的工作原理进行详细说明：

图1中画出了两组子主动均衡电路，分别为控制第一电池cell_1和第二电池cell_2间相互充电的第一子主动均衡电路，以及控制第二电池cell_2和第三电池cell_3间相互充电的第二子主动均衡电路。在此以第一子主动均衡电路控制第一电池cell_1和第二电池cell_2间实现主动均衡为例。

第一子主动均衡电路中包括两个功率放大驱动电路和两个mos管，第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路均采用互补对称放大驱动电路。第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路用于PWM驱动信号进行反向

处理并进行光耦隔离，以实现了弱电低压控制高压浮地DC/DC的双重隔离的效果，大大提高了第一子均衡电路在大电流均衡时的高效性，可靠性以及稳定性。由于在均衡过程中要考虑到均衡效率的问题，以及高压隔离的问题，互补对称放大驱动电路能够将PWM信号的上升和下降斜率做的非常好，从而提高了均衡电源的效率

第一功率放大驱动电路包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一三极管Q1采用PNP型三级管，第二三极管Q2采用NPN型三级管，第一三极管Q1的基极和第二三极管Q2的基极连接，第一三极管Q1的集电极连接第二三极管Q2的发射极，第一三极管Q1的基极和第二三极管Q2的基极共同通过第一电容C1连接第一mos管Q11的栅极，第一三极管Q1的发射极连接第一二极管D1的正极，第二三极管Q2的集电极连接第二二极管D2的负极；第一mos管Q11采用N沟道mos管。

第二功率放大驱动电路包括第三三极管Q3和第四三极管Q4，第三三极管Q3采用PNP型三级管，第四三极管Q4采用NPN型三级管，第三三极管Q3的基极和第四三极管Q4的基极连接，第三三极管Q3的集电极连接第四三极管Q4的发射极，第三三极管Q3的基极和第四三极管Q4的基极共同通过第二电容C2连接第二mos管Q12的栅极，第三三极管Q3的发射极连接第一二极管D1的正极，第四三极管Q4的集电极连接第二二极管D2的负极。第二功率放大驱动电路的输出端连接第二mos管Q12的栅极，第二mos管Q12采用P沟道mos管；

第一mos管Q11的源极连接所控制的相邻两个电池中的第一电池cell_1的负极，第一mos管Q11的漏极连接第二mos管Q12的源极，第二mos管Q12的漏极连接所控制的相邻两个电池中的第二电池cell_2的正极，电感L的第一端连接第一mos管Q11的漏极，电感L的第二端连接相邻两个电池中的第一电池cell_1的正极，第一mos管Q11的源极和漏极间并联有第一二极管D1，

第一二极管D1的正极连接第一mos管Q11的源极；第二mos管Q12的源极和漏极间并联有第二二极管D2，第二二极管D2的正极连接第二mos管Q12的源极；主动均衡驱动单元的信号输出端连接第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端。

若同处于第一子主动均衡电路内的第一电池cell_1与第二电池cell_2的电压差高于预设电压差门限值时，则控制芯片判断电池组在放电过程中发生不均衡状态。当第一电池cell_1电压相对于第二电池cell_2较低时，控制芯片通过主动均衡驱动单元输出的PWM驱动信号经过反相器和光耦后，利用第二功率放大驱动电路中的第三三极管Q3和第四三极管Q4进行功率驱动，然后经第二电容C2隔离后输出至第二mos管Q12的栅极；当输出至第二mos 管Q12栅极的PWM驱动信号为低电平时，第二mos管Q12导通；此时第二电池cell_2通过第二mos管Q12向电感L充电，将第二电池cell_2的能量转移到电感L；当输出至第二mos管Q12栅极的PWM驱动信号为高电平时，第二mos管Q12截止，由于电感L、第一电池cell_1和第一二极管D1形成导通回路，起到续流作用的第一二极管D1继续维持电感L的电流，将电感L的能量转移到第一电池cell_1。由于PWM驱动信号的不断循环，即可通过电感L实现第二电池cell_2的能量向第一电池cell_1不断地转移。

若同处于第一子主动均衡电路内的第一电池cell_1与第二电池cell_2的电压差高于预设电压差门限值时，则控制芯片判断电池组在放电过程中发生不均衡状态。当第二电池cell_2电压相对于第一电池cell_1较低时，控制芯片通过主动均衡驱动单元输出的PWM驱动信号经过反相器和光耦后，利用第一功率放大驱动电路中的第一三极管Q1和第二三极管Q2进行功率驱动，然后经第一电容C1隔离后输出至第一mos管Q11的栅极；当输出至第一mos 管Q11栅极的PWM驱动信号为高电平时，第一mos管Q11导通；此时第一电池cell_1通过第一mos管Q11向电感L充电，将第一电池cell_1的能量转移到电感L；当输出至第一mos管Q11栅极的PWM驱动信号为低电平时，第一

mos管Q11截止，由于电感L、第二电池cell_2和第二二极管D2形成导通回路，起到续流作用的第二二极管D2继续维持电感L的电流，将电感L的能量转移到第二电池cell_2。由于PWM驱动信号的不断循环，即可通过电感L实现第一电池cell_1的能量向第二电池cell_2不断地转移。

图1中还画出了两组子被动均衡电路，分别为控制第一电池cell_1进行被动放电的第一子被动均衡电路，以及控制第二电池cell_2进行被动放电的第二子被动均衡电路。在此以第一子主动均衡电路控制第一电池cell_1被动放电为例。

控制芯片通过被动均衡驱动单元和移位寄存器输出的电平信号经过光耦隔离后输出至第三mos管Q13的栅极，当输出至第三mos管Q13栅极的电平信号为低电平时，第三mos管Q13导通，此时第一电池cell_1、第三三极管Q3和耗能电阻R形成导通回路，耗能电阻R工作，第一电池cell_1开始被泄放电流，消耗掉多余的能量；当输出至第三mos管Q13栅极的电平信号为高电平时，第三mos管Q13截止，第一电池cell_1停止泄放能量。第三mos管Q13采用P沟道mos管。

本申请中，由于单体电池的电压在1.4V以上，能够保证P沟道mos管和N沟道mos管的正常导通与截止。

本发明所述串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，包括以下步骤：

A：控制芯片通过电流检测设备检测串联电池组中的电流值，并与涓流充电电流门限值和涓流放电电流门限值进行比较，判断电池组处于放电阶段或是充电阶段，若测量到的电流值高于涓流放电电流门限值，则判断处于放电阶段，进入步骤B；若测量到的电流值高于涓流充电电流门限值，则判断处于充电阶段，进入步骤C；

B：控制芯片通过计算处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差是

否高于预设电压差门限值，判断电池组在放电过程中是否出现不均衡状态，若电池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在放电过程中出现电压较低的状况，则控制芯片控制主动均衡电路工作实现主动均衡，利用与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的另一块电池对电压较低的电池进行充电，直至整个电池组放电至欠压状态；

当电池组在放电过程中，若处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差高于预设电压差门限值时，则判断电池组在放电过程中发生不均衡状态；

实现主动均衡的步骤为：控制模块首先控制与电压较低的处于同一子主动均衡电路内的电压较高电池相对应的mos管在第一组离散时间间隙内导通，使电压较高电池向子主动均衡电路内的电感储能；然后控制模块控制与欠压电池对应的mos管在第二组离散时间间隙内导通，使电感向欠压电池充电；第一组离散时间间隙和第二组离散时间间隙互不重叠。第一组离散时间间隙和第二组离散时间间隙指在PWM调制控制模式下同一个周期内开关管导通和截止的时间，属于本领域的常规技术，在此不再赘述。

当电池组在恒流充电阶段中，若处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差高于预设电压差门限值时，则判断电池组在恒流充电阶段中发生不均衡状态；

当电池组处于恒压充电阶段，若某一块电池的电压高于预设单块电池电

压门限值时，判断电池组恒压充电阶段发生不均衡状态。

D：控制芯片控制主动均衡电路工作实现主动均衡，利用与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的另一块电池对电压较低的电池进行充电，直至电压较低的电池电压达到过压点；过压点是指主动均衡电路内的两块电池的电压差低于预设电压差门限值为止的那个点，属于本领域的常规技术，在此不再赘述。

实现主动均衡的步骤为：控制模块首先控制与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的电压较高电池相对应的mos管在第一组离散时间间隙内导通，使电压较高电池向子主动均衡电路内的电感储能；然后控制模块控制与欠压电池对应的mos管在第二组离散时间间隙内导通，使电感向欠压电池充电；第一组离散时间间隙和第二组离散时间间隙互不重叠。

E：控制芯片控制被动均衡电路工作实现被动均衡，利用与电压较高的电池连接的子被动均衡电路对电压较高的电池进行放电，直至电压较高的电池电压与电池组中其他电池电压一致；

实现被动均衡的步骤为：控制模块控制与电压较高的电池连接的子被动均衡电路中的mos管导通，利用与电压较高的电池串联的耗能电阻进行放电。

本发明中，利用控制芯片判断电池组处于放电阶段或是充电阶段、判断电池组在充电和放电过程中是否出现不均衡状态，都属于成熟的现有技术，在此不再赘述。

本发明在电池组放电时启动主动均衡，关闭被动均衡。这样一方面可以减少电池组均衡时的能量损耗，将最多的电流输出到负载端；另一方面，由于主动均衡的均衡电流较大，可以在相对短的时间内对电压较低的电池进行补电，尽可能长时间的增加续航能力。当电池组放电至欠压时，主动均衡结束。

本发明在电池组充电时，在恒流充电阶段先使用主动均衡对电池进行第

一阶段能量搬移，在电池电压接近过压点时，电池充电电流减小，逐渐转入恒压充电过程，此时关闭主动均衡，启用被动均衡，在充电末端进行第二阶段能量搬移，一方面可以消除主动均衡对电池电压采样造成的影响，消除电感等储能元件在高频开关信号下产生的干扰，同时可以更精确的控制充电过压门限，从而使电池的容量更精准的保持一致。本发明提供的主动被动协同混合均衡方法及均衡电路，充分利用了单一均衡方式的优点，弥补了单一均衡方式的不足，实现了均衡效率的最优化。

说明书附图

图1

权利要求书

1.一种串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路，其特征在于：所述的主动被动协同混合均衡电路包括主动均衡电路、被动均衡电路和控制芯片；

所述的主动均衡电路包含主动均衡驱动单元和多组用于控制相邻两个电池相互间充电的子主动均衡电路；每组子主动均衡电路均包括两个功率放大驱动电路和两个mos管，每组子主动均衡电路中的第一功率放大驱动电路的输出端连接第一mos管的栅极，第一mos管采用N沟道mos管；每组子主动均衡电路中的第二功率放大驱动电路的输出端连接第二mos管的栅极，第二mos管采用P 沟道mos管；第一mos管的源极连接所控制的相邻两个电池中的第一电池的负极，第一mos管的漏极连接第二mos管的源极，第二mos管的漏极连接所控制的相邻两个电池中的第二电池的正极，电感的第一端连接第一mos管的漏极，电感的第二端连接相邻两个电池中的第一电池的正极，第一mos管的源极和漏极间并联有第一二极管，第一二极管的正极连接第一mos管的源极；第二mos 管的源极和漏极间并联有第二二极管，第二二极管的正极连接第二mos管的源极；控制芯片的信号输出端连接主动均衡驱动单元的信号输入端，主动均衡驱动单元的信号输出端分别连接每组子主动均衡电路中第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端；

2.根据权利要求1所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路，其特征在于：所述的第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路均采用互补

对称放大驱动电路，第一功率放大驱动电路包括第一三极管和第二三极管，第一三极管采用PNP型三级管，第二三极管采用NPN型三级管，第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，第一三极管的集电极连接第二三极管的发射极，第一三极管的基极和第二三极管的基极共同通过第一电容连接第一mos管的栅极，第一三极管的发射极连接第一二极管的正极，第二三极管的集电极连接第二二极管的负极；第二功率放大驱动电路包括第三三极管和第四三极管，第三三极管采用PNP型三级管，第四三极管采用NPN型三级管，第三三极管的基极和第四三极管的基极连接，第三三极管的集电极连接第四三极管的发射极，第三三极管的基极和第四三极管的基极共同通过第二电容连接第二mos管的栅极，第三三极管的发射极连接第一二极管的正极，第四三极管的集电极连接第二二极管的负极。

3.根据权利要求2所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路，其特征在于：所述的主动均衡驱动单元的信号输出端分别通过反相器和光耦对应连接每组子主动均衡电路中第一功率放大驱动电路和第二功率放大驱动电路的输入端；移位寄存器的信号输出端分别通过光耦对应连接每组子被动均衡电路中第三mos管的栅极。

4.利用权利要求1所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，其特征在于：包括以下步骤：

B：控制芯片通过计算处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差是否高于预设电压差门限值，判断电池组在放电过程中是否出现不均衡状态；若电

池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在放电过程中出现电压较低状况，则控制芯片控制主动均衡电路工作实现主动均衡，利用与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的另一块电压较高的电池对电压较低的电池进行充电，直至整个电池组放电至欠压状态；

5.根据权利要求4所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，其特征在于：所述的步骤B中，当电池组在放电过程中，若处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差高于预设电压差门限值时，则判断电池组在放电过程中发生不均衡状态；所述的步骤C中，当电池组在恒流充电阶段中，若处于同一子主动均衡电路内的两块电池的电压差高于预设电压差门限值时，则判断电池组在恒流充电阶段中发生不均衡状态。

6.根据权利要求5所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，其特征在于：所述的步骤B和步骤C中，若电池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在放电过程中出现电压较低状况，则控制模块首先控制与电压较低的电池处于同一子主动均衡电路内的电压较高的电池相对应的

mos管在第一组离散时间间隙内导通，使电压较高电池向子主动均衡电路内的电感储能；然后控制模块控制与电压较低的电池对应的mos管在第二组离散时间间隙内导通，使电感向电压较低的电池充电；第一组离散时间间隙和第二组离散时间间隙互不重叠。

7.根据权利要求4、5或6所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，其特征在于：所述的步骤C中，当电池组处于恒压充电阶段，若某一块电池的电压高于预设单块电池电压门限值时，判断电池组恒压充电阶段发生不均衡状态。

8.根据权利要求7所述的串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路的均衡方法，其特征在于：所述的步骤C中，若电池组出现不均衡状态且控制芯片判断出某一块电池在放电过程中出现电压较高状况时，控制模块控制与电压较高的电池连接的子被动均衡电路中的mos管导通，利用与过压电池串联的耗能电阻进行放电。

说明书摘要

本发明公开了一种串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路，所述的主动被动协同混合均衡电路包括主动均衡电路、被动均衡电路和控制芯片。本发明在电池组充电时，在恒流充电阶段先使用主动均衡对电池进行第一阶段能量搬移，在电池电压接近过压点时，电池充电电流减小，逐渐转入恒压充电过程，此时关闭主动均衡，启用被动均衡，在充电末端进行第二阶段能量搬移，一方面可以消除主动均衡对电池电压采样造成的影响，消除电感等储能元件在高频开关信号下产生的干扰，同时可以更精确的控制充电过压门限，从而使电池的容量更精准的保持一致。本发明提供的主动被动协同混合均衡方法及均衡电路，充分利用了单一均衡方式的优点，弥补了单一均衡方式的不足，实现了均衡效率的最优化。

摘要附图

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LBE300 TM （系列）蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 2013年版本 The Storage Battery Online Performance Balance System 电力行业

LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 目录 1、企业简介 2、直流电源在电力行业的重要性 3、传统蓄电池组运行状况 4、LBE300蓄电池组在线均衡系统在电力行业解决方案 5、LBE300在电力行业的应用价值 6、LBE300的应用案例与应用报告 7、企业资质 8、质量服务承诺

LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 珠海朗尔电气有限公司成立于2001年，国家高新技术企业，总部位于中国广东珠海。专注于电源解决方案及从事电源产品的研发、生产与销售，是国内最受信赖及著名的电源制造商之一。多年来，朗尔电气一直走在技术发展的最前沿，不断开发、提供满足各种要求的电源产品及系统。目前朗尔生产的电源产品在安全、可靠的基础上，做到环保、智能、静音、模块化、数字化、网络化。

LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 2001 2002 200320062008-2012 Lonl产品“直流电源系统”通过中国电力科学院检测鉴定，并成功应用于国网及南方电网公司； Lonl被评为高新技术企业,同年通过了ISO9001质量管理体系认证；推出并网放电系统与节能老化负载产品，解决蓄电池活化放电与逆变并网的技术局限； 2007 2005 200406年推出“LBE200蓄电池组在线均衡系统”，为蓄电池组的运行提供更为完善的解决方案；同年通过国家继电保护及自动化设备质量检测中心的鉴定； 07年“LBE200蓄电池组在线均衡系统”获得国家实用新型专利证书，填补了国内技术空白； 08年，Lonl获得国家软件企业证书； 09年，LBE200产品获得国家商标局商标注册； 10年，LBE200通过国家铁道部产品质量质量监督检验中心的检测； 11年，LBE200获得广东省高新技术产品证书；同年蓄电池活化技术获得国家实用新型专利证书以及两项发明专利； 12年，LBE200项目获得国家科技部和珠海市科技局的创新资金扶持。

电池组串联和并联时容量计算

电池组串联和并联时容量计算一般是不赞成电池并联的，但是在实际应用当中，很多厂商就推出了并联的电池组，两个2000mAH的电池，经过并联就成了4000mAH,同时，并联后的电池内阻，也就成了原来的一半，驱动力就比原来大了将近两倍。在实际使用当中，最好不要自己并联电池，因为一般厂家推出的并联电池组，是根据电脑分析和配对的两个电池，没有经过配对的电池，因为特性不平衡，一个电池电压高点，就会向另一个电池放电充电，产生自行损耗。在实战中，并联电池的公式不能象书本上一样容量简单相加，比如两个2000mAH的电池，实际并联后，放电时间计算公式应该是： V高-V低放电时间=（2000+2000）/（------------------ + I电机电流） R高+R低式中，V高是电压高一点的电池，R高是这个电池的内阻，当两个电池的电压差得越多，损耗也就越大，所以自行并联出来的电池，一般容量都达不到两个电池相加的结果。串联方面。由于镍镉电池、镍氢电池的、还有锂电的单体电压不够，所以，在电狗当中，都是以串联的方式，连接成香肠的形式。香肠形式的优点是可以保证电狗需求的电压，7.2V 9.6V 10.8V等电压。但是缺点也是很明显的。按照书本上的知识，电池串联！(电流 / 时) 容量不变，电压升高。按照实际实战中的经验，应该是，电池串联！电池内阻相互迭加，形成内阻损耗！(电流 / 时) 容量下降，电压升高。有比较有条件和细心的朋友问，为什么用万用表测量，好象我买来的2000mAH，用了1300 mAH就没电了？？为什么一扣动扳机，电压立即从9.6V掉到7.8V，是不是被JS骗了？？这就是原因。纯理想状态下的电池和测试条件，内阻等于0，开关接触电阻等于0，电线损耗等于0，因此，电池所有能量给电狗电机做功，电压直接加到电机上，V电池=V 电机。实际现实情况下，排开开关接触电阻和电线电阻不计，存在最大的电阻是电池内阻，因此得出以下公式： V电池-V内阻=V电机。任何电池在电狗扣下扳机的情况下，电池两端电压都会明显下降，但是不同种类的电池，因内阻的不同，下降的程度就不同，电压的下降导致电机转速变慢。在使用相同电压相同容量的电池前提下，用镍镉电池的电狗射速比较快，老式的锂

串联锂离子电池组的主动均衡控制研究

串联锂离子电池组的主动均衡控制研究摘要：对于传统的主动均衡技术来说，通常情况下，存在着电量传递效率低、控制过程复杂等问题。为了彻底解决上述问题，本文结合电感、电容的电量转移技术，提出锂电池组主动均衡方法。均衡技术以boost技术和法拉电容为基础，在锂离子电池组中，可以在任何两个电池之间进行电量的传递，使得锂离子电池组在一定程度上实现电压均衡，并且可以将综合效率提高到84%，其特点主要表现为控制灵活、电量转移效率高等，静置状态下，可以进一步对大容量的串联锂电池组的电压进行均衡处理。关键词：锂电池组主动均衡法拉电容boost 1 概述随着人们的环保意识不断增强，人们对节能环保给予高度的关注，在这种情况下，新能源汽车逐渐成为汽车工业发展的主流趋势。而锂电池作为一项重要的因素，在一定程度上直接影响并制约着新能源汽车的推广和产业化。电池管理模块（Battery Management Module）对于电动汽车来说，是一个核心部件。在发展、推广电动汽车的过程中，电池管理技术是一项关键技术[1]。对于锂离子电池来说，凭借自身能量密度高、工作电压高等优势，进而在一定程度上广泛应用于各行各业[2]。由于锂电池的工作电压通常情况下只有

2.5～4.2V，在实际应用中，为了提高工作电压，通常情况下，需要将若干只单体锂电池进行串联处理。但是，受生产工艺的影响和制约，在容量、电压、内阻及自放电率等方面，锂电池单体之间存在一定的差异，即使电池来源于同一批次，各个电池之间同样存在一定的差异性。在实际使用过程中，正是由于电池之间存在这种差异，进而在一定程度上严重影响锂电池的使用寿命，在这种情况下，需要对串联锂电池组进行均衡管理[3]。 2 锂电池组的均衡方式对于锂电池来说，在实际使用过程中，通常情况下，通过被动均衡、主动均衡两种方式对锂电池组进行均衡[4]。其中，在充电过程中，被动均衡方式主要是利用均衡电阻对高电压单体电池进行放电处理，使得整组电池电压在一定程度上确保一致性。对于该均衡方式方式来说，同样存在缺点，主要表现为：对能源造成浪费，该均衡方式受放电电流的影响，不能在大容量锂电池组中使用。在电量转移方面，对主动均衡方法来说，其转移方式通常情况下包括电感、电容两种。其中，Boost/buck的电感均衡是进行电感转移的基础，利用电感均衡在相邻电池之间对电量进行传递，在一定程度上通过电量传递，进一步使电量由高电压电池完成向低电压电池的转移，其电量传递效率通常高于80%。这种均衡方式同样存在弊端，主要表现为：电量传递只能发生在相邻锂电

几种锂电池均衡电路的工作原理分享

几种锂电池均衡电路的工作原理分享新能源和电动汽车的发展，都会用到能量密度比较高的锂电池。而锂电池串联使用过程中，为了保证电池电压的一致性，必然会用到电压均衡电路。今天跟大家一起分享一下，我在工作中用过几种电池的均衡电路，希望对大家有所帮助。最简单的均衡电路就是负载消耗型均衡，也就是在每节电池上并联一个电阻，串联一个开关做控制。当某节电池电压过高时，打开开关，充电电流通过电阻分流，这样电压高的电池充电电流小，电压低的电池充电电流大，通过这种方式来实现电池电压的均衡。但这种方式只能适用于小容量电池，对于大容量电池来说是不现实的。负载消耗性均衡的示意图第二种均衡方法我没有实验过，就是飞渡电容法。简单的说就是每一节电池并联一个电容，通过开关这个电容既可以并联到本身这节电池上，也可以并联到相邻的电池。当某节电池电压过高，首先将电容与电池并联，电容电压与电池一致，然后将电容切换到相邻的电池，电容给电池放电。实现能量的转移。由于电容并不消耗能量，所以可以实现能量的无损转移。但这种方式太繁琐了，现在的动力电池动不动几十节串联，要是采用这种方式，需要很多开关来控制。飞渡电容法工作原理图，只是画出相邻两节电池的均衡原理图。第一次做均衡，是做的一款动力电池组的充电，电池容量80ah 的两组并联，要求均衡电流为10a。原来了解的一点均衡的原理根本不够用，这么大电流都相当于一个一个的小模块了，最后还真的是采用n 个小模块串联，每节电池并联一个小模块，如果单体电池电压低于设定值，启动相应的并联模块，对低电压电池启动充电，补充能量提升电压，实现均衡。下图为当时采用的均衡电路的示意图，DC-DC 输入母线既可以是电池电压，也可以是别的模块提供的直流输入，根据需要灵活配置。

详解动力电池组均衡设计原理及意义

详解动力电池组均衡设计原理及意义 2011-12-0619:51:36来源：互联网分享到：标签：电池组剩余电量平衡算法引言随着电池作为电源使用而日益受到欢迎，又出现了一种同样强劲的需求，即最大限度地延长电池的使用寿命。电池不平衡（即组成一个电池组的各节电池的充电状态失配）在大型锂离子电池组中是个问题，这个问题是由制造工艺、工作条件和电池老化的差异造成的。不平衡可能降低电池组的总容量，并有可能损坏电池组。不平衡使电池从充电状态到放电状态都无法跟踪，而且如果没有密切监视，可能导致电池过度充电或过度放电，这将永久性地损坏电池。电池制造商按照容量和内部电阻对混合电动型汽车以及电动型汽车电池组中使用的电池进行分类，以在交付给客户的特定批次中，减少电池之间的差异。然后，再仔细挑选电池来构成汽车电池组，以改善电池组中每两节电池之间的匹配。理论上，这应该能防止电池组中产生大量的不平衡，但是尽管如此，普遍的共识是，当构成大型电池组时，既需要电池监视、又需要电池平衡，以在电池组寿命期内保持大的电池容量。要理解平衡的重要性，第一步是利用两个相同的电池组来评估两种基本的电池管理策略。该测试将探究，在电池寿命期内，电池组的总容量是怎样受到影响的。为了评估这两种策略，要设计一个电池监视系统（BMS）。该电池监视系统由3个部分组成：监视硬件、平衡硬件和控制器。用在测试中的电池监视系统能监视电池电压和电池负载电流、平衡电池，并能控制电池与负载及电池充电器的连接。监视硬件一个简单的电池监视器和平衡系统如图1所示。该电池监视系统的硬件是围绕高度集成的LTC6803-1多节电池监视IC设计的。每个LTC6803-1能测量多达12节电池，并允许以可连接多个IC的串行菊花链形式连接，从而使一个系统能通过一个串行端口监视超过100个电池。当设计一个电池监视系统时，某些规范应当给以特殊考虑，首先是电池电压准确度。当试图决定单个电池的充电状态时，电池电压的准确度至关重要，而且一节电池能否在接近工作极限的条件下工作，电池电压的准确度是限制因素之一。LTC6803具 1.5mV的分辨率，准确度为 4.3mV。这将允许该控制器就电池状态做出准确决策，而不论使用的是什么样的电池化学组成。其次，电池组不平衡的一个主要来源是，电池监视电路本身的电源和备用电流的差异。在汽车应用中，备用电流尤其重要，因为大多数汽车在大部分时间里都是熄火的，这时电池监视系统处于备用模式。LTC6803仅具12uA备用电流，电流范围规定为6uA至18uA，从而可保证在一个大型电池组中，最严重的不平衡为12uA，这使每月不平衡低于10mAhr。有两个ADC输入可用来监视电池温度或其他的传感器数据。图1中显示的设计用Vtemp1输入测量电池电流。电流用LT1999测量。LT1999是一款高压双向电流检测放大器，具-5V至80V的输入范围，而且在本文所述测试情况下，设置为监视电池组高压端的±10A。LTC6803上的两个GPIO引脚用来控制一个有源负载和一个充电器。当充电结束或达到放电点时，这允许LTC6803断开电池与充电器或负载的连接。

主动均衡和被动均衡

基本电池组设计原则： ?当第一个单电池充满电时，必须停止充电。 ?当第一个单电池无电时，放电必须终止。 ?弱蓄电池节比强蓄电池老化得更快。 ?弱蓄程度最高的电池节将最终限制电池组的可用电量（最弱环节）。 ?电池组中的系统温度梯度使运行在较高平均温度的电池节变弱。 ?在不使用均衡的情况下，在每个充放电周期中，最弱蓄和最强蓄单电池之间的电压差将增加。最终，其中一个单电将始终接近最大电压，而另外一个单电池接近最低电压→从而阻碍了电池组的充放电能力。由于这些电池再也不会像它们最初使用时那么相互匹配，而且由于我的安装方式将使它们处于不同的温度环境中，我必须做好单电池均衡。锂离子电池主要出现两种不匹配；充电不匹配和容量不匹配（请见图2）。充电不匹配在容量相同的单电池所容纳的充电量逐渐差生差别时出现。容量不匹配出现在同时使用初始容量不同的电池节时。由于电池组通常由几乎在同一时间生产的单电池组装而成，这些单电池的制造工艺也相差无几，所以单电池通常情况下匹配良好，只有充电普匹配会比较常见。然而，如果电池组由来源不明的单电池组装而成，或者在制造工艺方面差别很大的话，也有可能出现容量不匹配。主要有两种电池均衡：被动均衡和主动均衡。这里列出了基本功能和它们各自的优缺点：被动均衡： ?实现简单（硬件和软件） ?廉价 ?降低了充电不匹配 ?小均衡电流（小于1A） ?发热-浪费电能！主动均衡：

?效率更高 ?增加可用容量 ?减少充电和容量不匹配效应 ?更快的电池组充电时间 ?可在充电和放电过程中工作 ?较大的均衡电流（大于1A），以快速均衡大电池 ?更长的电池组使用寿命 ?混用/匹配全新/旧模块 ?可使用模块内的不匹配单电池（增加产量） ?看起来主动均衡才是正道！我决定使用手边的最积极主动的TI BMS。为了确保我始终能够从电池组获得最大电量，所有单电池之间的电压差保持在毫伏以内。由TI EM1401EVM电路板管理的电池使用全部TI部件来提供5A主动电池均衡（我设计的工作方式）。图3显示了基本架构。其中一个BMS电路板被安装在电池节旁边，管理每个模块或电池组。下面是这一车辆的主要技术规格：

串联锂离子电池组均衡电路的研究

本文由ｚｇｍｆｎｆ４１４６贡献本文由１０２０４０１６贡献ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。浙江大学电气工程学院　硕士学位论文　串联锂离子电池组均衡电路的研究　姓名：陈晶晶　申请学位级别：硕士　专业：电力电子与电力传动　指导教师：钱照明　２００８０５０９摘要随着锂电池技术的发展和节能环保概念的普及，大容量锂离子电池在大功率场合的应用前景也越来越广阔，比如电动汽车、电动自行车、混合动力汽车、太阳能发电系统等新能源以及航空航天领域。但是锂离子电池组串联使用时容量不均衡的问题大大限制其广泛应用，加入均　衡电路是有效的解决方法。尤其是对于大容量的锂电池组，价格昂贵，更是需要有效可靠的均衡电路与均衡策略。可以说，要实现大容量锂离子电池在大功率场合的　广泛应用，电池单体的有效均衡是目前的技术瓶颈之一。因此深入研究锂离子电池　组均衡电路的关键问题很有意义。　本文主要研究了以下几个方面的内容：　１．总结和比较了现在均衡电路的研究现状，包括均衡拓扑和控制策略。　２．结合均衡电路的需要，对锂电池的特性做了详细的测试和深入的研究，得出了　对均衡有指导意义的结论。３．介绍了本课题所采用的锂离子电池组均衡电路的工作原理和设计流程，并给出　了具体电路和参数设计的结果。４．基于锂离子电池的特性，提出了新颖的过均衡加滞环控制的方案。最后，给出　了实验和仿真结果，验证了方案的可行性。　５．基于本文的研究工作对串联锂离子电池的均衡做了一些总结和展望。关键词：锂离子电池组均衡ＳＯＣ开路电压ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｃｏｎｃｅｐｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎ　ｂａｔｔｅｒｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｂｅｅｎ　ｍｏｒｅａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅｗｉｌｄｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎｈｉｇｈ－ｃａｐａｃｉｔｙｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　ｈａｖｅａｓｈｉ曲ｐｏｗｅｒ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｃａｒｓ，ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｂｉｃｙｃｌｅｓ，ｈｙｂｒｉｄ　ｄｒｉｖｅｎ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍｓ－－－ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｆｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｅｒｏｓｐａｃｅ　ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｃａｐａｃｉｔｙｕｎｂａｌａｎｃｅ，ｗｈｉｃｈ　ａｎｏｃｃｕｒｓｗｈｅｎ　ｌｉｔｈｉｕｍ？ｉｏｎ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓａ

2018-11-13 终于找到了!史上最详细扣式电池极片制备和电池组装教程

终于找到了！史上最详细扣式电池极片制备和电池组装教程 2018-11-13 V 微算云平台实验室锂离子扣式样品电池，包括半电池（half cell，正极极片/金属锂片、负极极片/金属锂片）、全电池（正极极片/负极极片）以及对称电池（正极极片/正极极片、负极极片/负极极片）。扣式电池由成套的扣式电池壳及内部组件构成，不锈钢电池壳电化学稳定性好、密封性良好、尺寸较小、组装较为简单、价格便宜、适用温度为40～80℃，适合大量测试使用。最近国内外企业开始研制高通量扣式电池自动组装设备，用于电池关键材料的批量加速验证和研发。一般的扣式电池壳型号有CR2032、CR2025、CR2016等，实验室中常采用CR2032 型电池壳（即直径为20 mm，厚度为3.2 mm）。扣式电池壳用后则报废，需增加金属回收环节以免浪费和污染环境。还有一种可重复使用的电池——Swagelok电池，又称为模拟电池，也经常用于实验室测试，其电池壳采用不锈钢外壳和聚四氟乙烯内胆，可重复使用。Swagelok型电池拆解便捷，适合用于电池拆解分析。但模拟电池相对成本较高，且组装出一致性较好的电池需要规范的训练和一定经验。一套CR2032 型电池壳包括：负极壳，弹片，两个垫片。组装一个扣式电池的基本步骤包括：制浆、涂布、烘干、裁片、组装。下面进行详细解释。极片的制备实验室用极片制备过程可分为混料和涂覆两个步骤。其中混料工艺主要包括手工研磨法和机械混浆法，涂覆工艺则包括手工涂覆和机械涂覆。实验室进行混料时，依据供料的多少来确定采用手工研磨法或机械混浆法，如活性材料的质量在0.1～5.0 g时建议采用手工研磨法，活性材料的质量超过5.0 g时，建议采用实验室用混料机进行混料。实验室中每次混浆量有限，常采用手工涂覆，当浆料足够时可采用小型涂覆机。整个极片制作过程需要在干燥环境下进行，所用材料、设备都需要保持干燥。图1为手工混料、手工涂覆方法制备极片过程，包括材料准备、活性材料和导电剂的称取和

电池的并联与串联

电池的并联与串联一、并联在实际应用当中，并联的电池组，两个60A·h的电池，经过并联就成了120A·h,同时，并联后的电池内阻，也就成了原来的1/2，驱动力就比原来大了将近2倍。在实际使用当中，一般推出的并联电池组，是根据电脑分析和配对的两个电池，没有经过配对的电池，因为特性不平衡，一个电池电压高点，就会向另一个电池放电充电，产生自行损耗。在实战中，并联电池的公式不能象书本上一样容量简单相加，比如两个60mA·h的电池，实际并联后，放电时间计算公式应该是：放电时间＝（60+60）/（（V高-V低）/（R高+R低）+I电机电流）式中，V高是电压高一点的电池，R高是这个电池的内阻，当两个电池的电压差得越多，损耗也就越大，所以并联出来的电池，一般容量都达不到两个电池相加的结果。二、串联由于镍镉电池、镍氢电池、还有锂电的单体电压不够，所以，在电动汽车中，都是以串联的方式，连接成香肠的形式。香肠形式的优点是可以保证电动汽车需求的电压。但是缺点也是很明显的。按照书本上的知识，电池串联时，容量不变，电压升高。按照实际实战中的经验，应该是，电池串联！电池内阻相互迭加，形成内阻损耗！容量下降，电压升高。为什么用万用表测量，新充满电60mA·h的电池，用了没多久就没电了？为什么一使用，电压立即从84V掉到80V？这就是原因。纯理想状态下的电池和测试条件，内阻等于0，开关接触电阻等于0，电线损耗等于0，因此，电池所有能量给电动汽车电机做功，电压直接加到驱动电机上，V电池=V电机。实际现实情况下，存在最大的电阻是电池内阻，因此得出以下公式：V 电池-V内阻=V电机。电池在电动汽车踩下加速踏板的情况下，电池两端电压都会明显下降，但是不同种类的电池，因内阻的不同，下降的程度就不同，电压的下降导致电机转速变慢。串联电压升高，并联来提高电池容量。串联后电压增加, 容量不变，电流不变；并联后电压不变, 容量增加，电流增加。这些数字的变化与电阻的大小变化有关。

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油

的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大

扣式电池制作规程-负极

材料所扣式电池制作规程 1 适用范围本规程适用于负极材料石墨。 2 扣式电池制作工艺流程扣式电池的制作工艺流程如下：活性物质铝箔极片电解液 3 配件和仪器配件：电解液；金属锂片；隔膜；滤纸；电池壳（CR2032）；垫片以及弹片；N-

甲基-2-吡咯烷酮(NMP，电池级）；聚偏二氟乙烯（PVDF）；乙炔黑；铜箔；抽纸；无水乙醇；生料袋；塑封带。仪器：惰性气体手套箱（水分，O2≤5ppm）；烘烤设备（电烤锅、烘箱）；压片机；切片机；刮刀；封口机；电子天平（0.1mg）；锂离子电池电化学性能测试仪（电压0v～5v，电流0.01 mA～10mA）；生化培养箱；磁力搅拌器。 4 实验步骤 4.1准备工作 4.1.1配胶将PVDF粉末装入烧杯中（烧杯口需要用铝箔包好）在100℃的烘箱中进行烘烤，时间≥12h。将PVDF与NMP按照质量比1:9的比例进行量取，放入250毫升烧杯中。然后用保鲜膜将瓶口封好，放在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌时间≥12h。 4.1.2烘烤相关物品 4.2配料配料的比例为：活性物质：导电剂（super-p）：粘结剂= 85：5：10（质量比）。操作步骤：配料前先将物料、铜箔、镊子等材料放入烘箱中150度烘2小时以去除其水分。准确称取负极材料、导电剂、PVDF与NMP的混合溶液然后用保鲜膜封住杯口，用磁力搅拌器搅拌1h。 4.3搅拌 4.4涂布 4.4.1先用无水乙醇把刮板擦净，再把裁下的铜箔（长度15～20cm）平铺在刮板

上，用无水乙醇擦净铝箔表面，在铝箔上端写好编号、日期。 4.4.2将搅拌好的浆料倒在铜箔上部，用刮刀匀速从顶部刮至底部。 4.4.3将涂好的极片放置在加热板上，电压打到5档左右烘干，以极片明显变色为宜，约5min。 4.4.4把烘干的片放置于80℃烘箱内烘烤6h，再转入真空烘箱中110℃烘烤8-12h。 4.5极片制作 4.5.1切片取出已烘好的极片，裁取约2cm宽，并裁好一张同样大小的纸，使涂有活性物质的一面与纸贴合（避免掉料）。用Φ14的切刀在裁下的极片上切5～10个极片。再裁四片烘过的铜箔 4.5.1压片把切好的极片放在钢锭上，置于压片机上，并将压力压至8MPa。 4.7称量极片每一个样品在电子天平上称取8-10个质量相近的极片，将称好的极片按编号放入培养皿中，准确称取其质量，再将四片铜箔逐一称重，计算平均质量。4.6电池制作 4.6.1配件的放入将培养皿从小室放入惰性气体手套箱中，要求手套箱中H2O和O2的浓度≤5ppm。而后将充气开关进行从抽真空到补气的三次重复操作，最后将开关置于关闭状态。 4.6.2锂片除氧化膜将锂片放在塑料板上，轻轻按住锂片，用小刀片将锂片正反两面表面的氧化膜轻轻刮去，尽量保持锂片表面平整少刻痕，一般以全部变为银白色为准。将刮好的锂片放在一旁备用。（此步骤只在锂片长时间放置，表面出现氧化膜时进行）4.6.3扣式电池组装将负极壳放在干净的工作台上，放一个弹簧片（弹片凹面朝上），再放入一个垫片，然后将极片涂料面朝上放在垫片上，加3~5滴电解液后把隔膜铺在极片

锂电池组中的均衡方式介绍

郑州正方科技：锂电池组在市场以及各个领域的应用已经屡见不鲜，给我们的生活，工业等等带来了很多的益处，当然，锂电池组在冲放电的过程中最重要的一个环节就是均衡环节，因为你需要保证锂电池组的输出以及输出合理到每一节电池，目前锂电池组最常见的两种均衡方式是耗能式均衡以及转能式均衡。耗能式均衡顾名思义就是把锂电池组中某节电压高的电池用电阻把多余电量耗尽。这种方式的均衡的成本较低，设计也是相对简单，在锂电池组中单节锂电池之间的电压不能达到一致时能够起到一定的作用，但是相对的，这种方式的均衡也较为容易出现故障，而且均衡时锂电池所发出的温度较高。而且有一点，因为锂电池组中各个单节电池的电容都不尽相同，所以每次充电，容量较小的电池电量会很快的达到饱和，由于容量较大的电池还在充电中，容量较小的锂电池就会均衡，以类似于放电额形式去耗除电量一直循环直到大容量的电池电量饱和为止，所以大家可以想象时间久了，容量较小的电池整体性能就会大大额下降，这个就跟我们手机电池长时间用性能下降是一个道理。所以耗能式均衡存在着很大的弊端。能量转移式均衡也很好理解，就是让电池组中能量较高额锂电池转移到能量较低的锂电池上，这种方式的均衡乍一听确实很实用，但是在实际情况下，目前的能量转移式均衡并不是很完善，因为这种方式的均衡并不能通过检测单节电池的电压来进行能量转移的，而是通过电池容量来进行能量转移的，当高能量的电池向低能量的电池转移

能量的时候，因为均衡电流以及充电电流时固定的，不可控的，所以在转移的时候，低容量的电池可能会达到过充值，锂电池保护板就会工作从而停止充电，那么整个循环就会因此终止。纵观来讲，锂电池的均衡在目前来说还不能得到一个很好的完善，这方面的技术还有待改进！

蓄电池在线均衡活化资料

一、目的和意义蓄电池是电力系统必备的后备电源,是设备运行中的最后一道防线。现有蓄电池组运行，从技术上讲存在一些缺陷，直流系统的蓄电池组一般由几十只至一百多只单体蓄电池串联而成，串联状态下的蓄电池组在充电和放电时，所有蓄电池的电流是一致的，但由于电池的参数、外部环境及单体自放电的差异，使得蓄电池组各单体电池的电压实际并不均衡，有些电压过高、有些则过低，造成蓄电池组中某些单体蓄电池出现过充电或过放电，过充的蓄电池水分蒸发、内阻增大造成容量减小，欠充的蓄电池涂层老化、活性物质减少、同样造成容量减少，而且这一过程一但开始，容量的减小是随着时间增加而不断加速的，这将进一步加深蓄电池参数的不一致性，正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组的使用寿命。这样长时间的充电不均衡必将导致部分电池严重损坏,一旦蓄电池故障，将造成保护失灵、开关拒动、通道中断…后果不堪设想。传统的蓄电池组充电曲线中定期（720h）的强充电，为了提高充电不足的个别单体电池的电压，人为地对蓄电池组进行所谓的“均衡充电”，对蓄电池组中的性能落后蓄电池进行补偿性充电，希望能够提升整组蓄电池电压一致性，恢复它的容量，实际上却牺牲了大部分单体电池的性能，大大降低了电池组的使用寿命以及可靠性。立项的目的是研制出一套变电站蓄电池组动态均衡在线维护系统，对蓄电池进行实时在线均衡，使每一节蓄电池处于相同的工作状态，蓄电池组始终保持在最佳运行状态；同时对性能偏弱的电池进行在线活化，大大延长了蓄电池的使用寿命；提供在线蓄电池内阻和容量检测，准确判断蓄电池的好坏，提高蓄电池组的可靠性。从根本上解决了蓄电池组不均衡的问题，让蓄电池组的运行稳定、可靠，使供电系统的正常运行得到全面保障。二、国内外研究水平综述目前国内尚无完善的变电站蓄电池组动态均衡在线维护系统的研究范例。针对于蓄电池的检测和维护，仅局限于电池巡检仪、放电仪、内阻测试仪和蓄电池在线监测系统几种产品，但都存在功能单一，只能检测不能维护的缺点。当前国内该项研究处于研发试制初期，个别省网公司有零

锂电池组保护板均衡充电基本工作原理

成组锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能;多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU，通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。锂电池组保护板均衡充电基本工作原理采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO，放电控制引脚DO，放电过电流及短路检测引脚VM，电池正端VDD，电池负端VSS等）;7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定，串联使用，分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状态进行保护。该系统在充电保护的同时，通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电，该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法，降低了锂电池组充电器设计应用的成本。

电池的串联和并联

正确地把电池串联和并联起来把电池串联和并联起来使用，这听起来好象很简单，但是，遵循一些简单的规则，就可以避免不必要的问题。在电池组中是把多个电池串联起来，得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流，那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组，把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来，总电压达到14.4V；然后，再把两组串联在一起的电池并联起来，这样，电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”，它的意思是：把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。在手表、备份用的存储器和蜂窝电话里一般使用一节电池。一节镍基电池的标称电压是1.2V，碱性电池是1.5V，氧化银电池是1.6V，铅酸性电池是2V，锂电池是3V，而锂离子电池的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池，它的额定电压一般为3.7V。如果要想得到像11.1V这种不常见的电压，就得把三节这种电池串联在一起。随着现代微电子技术的发展，我们已经可以用一节3.6V的锂离子电池，为蜂窝电话和低功耗的便携通讯产品供电。在上世纪六十年代，在照度计中广泛使用的汞电池，出于环境保护方面的考虑，如今已经完全退出市场。镍基电池的标称电压为1.2V或1.25V。它们之间，除了市场偏好之外，没有任何差别。大部分的商用电池，每节电池的电压为1.2V；工业电池、航空电池和军用电池，每节电池的电压仍是1.25V。串联需要高电量的便携设备，一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。如果使用高电压的电池，导体和开关的尺寸可以做得很小。中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V至19.2V的电池供电；而高级电动工具使用电压为24V至36V的电池，以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V（实际上是14V）提高到36V，甚至是42V。这些电池组是由18节串联起来铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中，用来供电的电池组，电压为148V。比较新的车型所使用的电池组，电压高达450V至50 0V，大部分是镍基化学电池。一个电压为480V的镍金属氢电池组是由400节镍金属氢电池串联而成。有一些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。 42 V的汽车用电池价格昂贵，而且，比起12V电池，它在开关上会产生更多的电弧。使用高电压电池组所带来的另一个问题，就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条，串联在一起的电池越多，出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题，它的电压就会降低。到最后，一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也绝非易事，因为新老电池是互不匹配的。一般说来，新电池的容量要比老电池的高得多。我们来看一个电池组的实例，第三节电池仅产生0.6V的电压，而不是正常的1.2V（图1）。随着工作电压的下降，它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点，同时，它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源，其余三节仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时，第三节电池还呈现很大的内阻，如果此时还带有负载，那么，将会导致整个电

动力电池组特性分析与均衡管理

动力电池组特性分析与均衡管理被认为是未来汽车的电动汽车是电动源、电机和整车三大技术的结合体,电动源是电动汽车的核心部件,目前已经形成动力锂离子电池及其专用材料的开发热潮.做为一种新型的动力技术,锂电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需要,单体性能上的参差不齐并不全是缘于电池的生产技术问题,从涂膜开始到成品要经过多道工序,即使每道工序都经过严格的检测程序,使每只电池的电压、内阻、容量一致,使用一段时间以后,也会产生差异,使得锂动力电池的使用技术问题迫在眉睫,而且必须尽快解决. 动力电池组的使用寿命受多种因素影响,如果电池组寿命低于单体平均寿命的一半以下,可以推断都是由于使用技术不当造成的,首要原因当推过充和过放导致单体电池提前失效.本文结合锂动力电池特性、电子电源、计算机控制技术研究动力电池组的使用技术,探讨动力电池组的均衡控制和管理. 1 动力电池主要性能参数 1.1 电压开路电压=电动势+电极过电位,工作电压=开路电压+电流在电池内部阻抗上产生的电压降.电动势由电极和电解质材料特性决定,电极的过电位与材料活性、荷电状态和工况有关.金属锂标准电极电位-3.05V,3V锂电池3.3~2.3V,4V锂 4.2~3.7V,5V锂4.9V~3.0V. 1.2 内阻电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源,其内部阻抗等效为电压源内阻,内阻大小决定了电池的使用效率.电池内阻包括欧姆电阻和极化电阻两部分,欧姆电阻不随激励信号频率变化,又称交流电阻,在同一充放电周期内,欧姆电阻除温升影响外变化很小.极化电阻由电池电化学特性对外部充放电表现出的抵抗反应产生,与电池荷电、充放强度、材料活性都有关.同批电池,内阻过大或过小者都不正常,内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路,内阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减,内阻变化可以作为电池裂化的充分性参考依据之一. 1.3 温升电池温升

如何解决动力锂电池组各个单节电池的均衡问题

如何解决动力锂电池组各个单节电池的均衡问题动力电池组是由多个单节电池串联组成的电池模块，由于电池个体之间内部特性的差异，若干次充、放电后，电池组会失衡，严重影响动力电池组的效率与安全。另外，电池组在充放电过程中的过充电、过放电、电流过大、温度过高等现象会加剧电池间特性的差异，从而引起单节锂电池之间容量、电压等性能的不平衡，最终导致电池组整体特性的急剧衰退和部分电池的加速损坏。因此在锂电池组合使用时必须要解决各个单节电池在电池组中的平衡问题。电池组中各节电池电量的均衡可采用电阻均衡、电容均衡、变压器均衡等多种方案。由于本管理系统是针对大容量的动力锂电池组，若采用电阻均衡，均衡速度快但将会有过多的能量白白浪费掉；电容均衡虽然不额外耗能，但是均衡电流一般较小，很难胜任动力锂电池之间的均衡。故本均衡模块采用兼顾效率和速度的变压器均衡方案。在具体设计中直接采用DC/DC开关电源模块。由于开关电源模块具有功耗小、效率高、体积小、质量轻等优点，将其直接作为均衡模块使用是一个很好的选择。在具体使用时，根据检测到的各单节电池的电压值判断是否需要对电池组进行能量均衡。若需要，闭合均衡总开关K5，开关K1、K2向下打到均衡档，用电池组的整体能量对电压最低节电池进行额外的均衡充电，直到各节电池电压值的差别在系统要求范围之内。原理图如图4所示。图4 电压采样、均衡充电原理图

电流采样的实现电流是电池容量估计的关键参数，因此对电流采样的精度、抗干扰能力和线性度误差的要求都很高。在本设计中采用LEM公司的闭环电流传感器LTSR25-NP，如图5所示，图5 LTSR25-NP实物图该元件具有出色的精度、良好的线性度和最佳的反应时间。其额定电流为25A，最高可测80A的电流，满足系统设计的要求。该电流传感器可把充放电电流转换为0V~5V的电压信号，送至单片机的10位A/D转换器进行转换后可测得充放电电流，测量精度为0.2A。其工作特性曲线如图6所示。

蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用

蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用一、电力系统直流系统蓄电池典型事故案例分析直流电源在发电厂和变电站就相当于人身上的血液一样重要，所有开关的分、合闸、微机保护、自动控制都依赖于直流电源。据中国电力网不完全统计：变电站及电厂直流电源事故中，由蓄电池问题而引起的占83%以上： 1、2013年4月29日14时52分32秒220KV滥坝变110KV II母、I母相续发生三相故障，110KV母差保护动作，因直流电源损坏，只跳开5个110KV开关，其余10个开关未跳开，随后主变保护动作，1、2号主变三侧开关仍未跳开。后由滥坝站5回220KV线路的对侧保护动作跳闸，滥坝变全站失压。此次事件共造成2个220KV变电站全站失压，5个110KV变电站全站失压，1个220KV变电站110KV母线失压，2个110KV变电站部分失压。事故暴露的问题：220KV滥坝变电站双套蓄电池故障（直接原因），在220滥坝变电站发生110KV母线三相故障引起站用间交流电压降低，10KV电压下降到68%Ue,导致两套充电机退出运行时，因220KV滥坝变电站双套蓄电池失效率，

造成开关未完全跳开，故障无法隔离，需由滥坝变对侧220KV线路后备保护动作切除故障。蓄电池失效原因分析（直接原因）：蓄电池组为惠州海志电池有限公司产品，两组300Ah，2006年12月投运。检测结果显示，三个蓄电池的内阻达到欧姆级(分别是1组81号和2组68号、104号)，对蓄电池组的正常供电形成极大阻碍。解体检测表明该批蓄电池故障状况为部分电池内部出现不可逆硫酸盐化，同时硫酸盐化引起的极耳严重腐蚀现象。事故时，在冲击负荷的影响下，一组蓄电池组中81号电池、二组蓄电池组中68、104号电池损坏，两组电池输出电压大幅度下降，致使全站大部分开关、保护和自动装置不能正常工作。 2、2010年5月17日19时18分，大唐淮北发电厂D号机负荷300MW，机组厂用电源640开关跳闸，机组解列，汽轮机跳闸， D号机ETS系统发“DEH 故障”首出信号、发变组保护C柜发“热工保护动作”信号机组跳闸。原因分析：故障录波显示640开关跳闸时，机组运行信号正常，640开关跳闸为首出;发变组保护无故障信号，无保护动作记录;电网系统电压正常，母差、失灵保护、高周切机联切无任何信号，无保护动作记录。跳闸后，检查640开关控制回路绝缘，跳闸线圈、跳闸中间继电器动作电压正常。根据上述情况，结合现场设备实际分析：由于640开关跳闸回路中的跳闸继电器TJ动作功率偏小(实测为2W);回路中的控制电缆长度超过了400m，长电缆存在对地电容效应，在蓄电池组存在漏液造成直流系统正对地电压偏低(实测52V)时，当直流系统发生某个较大的干扰时(如大功率负载启动、或某个瞬间接地)，造成直流系统电压瞬时较大波动或冲击，并在控制长电缆中的电容回路中产生冲击电流，进而导致跳闸继电器TJ动作。 3、郑州热电厂发电机定子接地保护动作跳闸分析。郑州热电厂 3号发电机为典型的发电机变压器组(发变组)单元接线，发电机为东方电机厂生产的QFSN-200-2型，机组于1992年投运，现处于稳定运行期。2001-11-18，3号发电机处于正常运行状态，当时机组带有功负荷125 MW，无功负荷25 Mvar，对外供热量160 t/h。事故经过:凌晨01：35，3号机集控室铃响，中央信号盘发出“保护回路故障”和“故障录波器动作”光字，随即喇叭叫，中央信号盘又出“发电机定子接地”、“主汽门关闭”、“断水保护动作”、“远方跳闸