锂电池调研报告

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电动汽车电池研究报告结论

电动汽车电池研究报告结论

电动汽车电池研究报告结论电动汽车电池研究报告结论1. 研究目的本研究的目的是通过对当今市场上常见的电动汽车电池进行深入研究,总结其性能特点、优缺点,并提出相应的结论,为电动汽车行业的发展提供参考和指导。

2. 研究方法本研究采用了文献调研、实地考察和数据分析等方法。

首先,我们对电动汽车电池的相关文献进行了梳理和分析,了解了不同类型的电池和其性能特点。

然后,我们实地考察了多个电动汽车制造商和电池生产厂商,深入了解了其生产工艺和质量控制。

最后,我们对大量实验数据进行了统计和分析,得出了一些结论。

3. 结论3.1 锂离子电池锂离子电池是目前应用最广泛的电动汽车电池之一。

经过研究发现,锂离子电池具有以下优点:•高能量密度和高功率密度,使得电动汽车具有较长的续航里程和较好的行驶性能;•充电时间短,方便用户快速充电;•寿命较长,可以经受数千次的充放电循环。

然而,锂离子电池也存在一些缺点:•价格较高,增加了电动汽车的成本;•感受温度较敏感,高温环境下易发生热失控和安全问题;•资源有限,锂的采集和回收对环境造成一定压力。

综上所述,锂离子电池是一种技术相对成熟的电动汽车电池,但在成本和安全性方面还有改进空间。

3.2 镍氢电池镍氢电池是另一种常见的电动汽车电池。

经过研究发现,镍氢电池具有以下优点:•环保,不含重金属污染物,具有较低的环境影响;•高效率,能量转换效率较高;•较安全,相对于锂离子电池,在高温环境下更加安全稳定。

然而,镍氢电池也存在一些缺点:•能量密度相对较低,导致电动汽车续航里程较短;•充电时间较长,用户需要等待较长时间来完成充电。

综上所述,镍氢电池在环保和安全性方面具有一定优势,但在能量密度和充电速度方面相对劣势明显。

3.3 磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是一种新型的电动汽车电池。

经过研究发现,磷酸铁锂电池具有以下优点:•安全性能好,相对于其他电池类型,更加安全可靠;•高温环境下表现优秀,具有较好的热稳定性;•寿命较长,可以经受数千次的充放电循环。

2023年高容量锂电池行业市场调研报告

2023年高容量锂电池行业市场调研报告

2023年高容量锂电池行业市场调研报告一、行业概述高容量锂电池是指能够以较高能量密度(单位重量电能)为基础满足现代电子设备高性能和高容量需求的锂电池。

近年来,随着消费电子、新能源汽车、储能可再生能源等市场的迅猛发展,高容量锂电池市场需求稳步增长,市场规模不断扩大。

二、市场规模与发展趋势据市场研究报告显示,2019年全球高容量锂电池市场规模达到68.2亿美元,预计到2025年将达到154.4亿美元,年复合增长率为13.3%左右。

其中,消费电子和储能市场增长最快,预计将成为市场主要拉动力之一。

另外,新能源汽车需求也在逐步释放,市场潜力巨大。

三、主要市场划分1. 消费电子市场:主要包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等。

由于这些设备的体积小、功耗低、容量要求高,因此高容量锂电池的需求量也比较大。

目前,三星、LG化学、宁德时代等主要厂商均在该市场占据一定市场份额。

2. 新能源汽车市场:近年来,新能源汽车市场快速崛起,高容量锂电池作为一种主要的动力电池已经得到广泛应用。

根据市场研究机构的预测,到2020年全球新能源汽车市场销售额将达到1052亿美元,到2025年有望超过2000亿美元。

3. 储能市场:储能是任何可再生能源都无法回避的问题,同时也是高容量锂电池四大市场之一。

目前,全球储能市场规模约40亿美元,但其年增长率高达35%,其市场空间可谓巨大。

同时,扩大储能需求推动了问题的创新。

4. 科研市场:随着人类对能源利用越来越高,科技创新也越来越成为社会必须关注的问题。

高容量锂电池在未来可能用于微型机器人、无人机、轻航飞机等新兴市场。

因此,未来的高容量锂电池研究开发方向将会涉及到在科研方面的应用研究。

四、主要厂商市场份额根据市场研究机构的调查,2019年全球高容量锂电池市场主要厂商市场份额排名如下:1. 宁德时代:26.6%2. LG化学:25.5%3. 三星SDI:16.2%4. 松下:9.5%5. 日立化成:8.2%以上厂商市场份额占据了近86%的总市场份额,可见高容量锂电池市场已经呈现出较为明显的垄断趋势。

2024年锰酸锂电池市场调查报告

2024年锰酸锂电池市场调查报告

锰酸锂电池市场调查报告引言锰酸锂电池作为一种重要的锂离子电池,已广泛应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域。

本报告旨在对锰酸锂电池市场进行调查和分析,以深入了解该市场的概况、发展趋势和竞争格局。

方法本调查报告基于市场调研数据和行业专家的访谈,采用定量和定性的方法进行数据收集和分析。

通过调查问卷、访谈等方式,我们获取了大量的市场信息和参与者观点。

市场概况锰酸锂电池市场目前呈现稳步增长的态势。

气候变化和全球对环境保护的重视使得电动汽车市场快速发展,进而推动了锰酸锂电池的需求增长。

此外,智能手机和移动设备的普及也促使了锰酸锂电池市场的扩大。

市场规模和增长趋势根据调查数据显示,锰酸锂电池市场在过去几年中保持了稳定的增长。

预计未来几年市场规模将进一步扩大。

据估计,到2025年,锰酸锂电池市场的价值将超过100亿美元。

市场竞争格局目前,锰酸锂电池市场竞争激烈,存在多家知名的制造商和品牌。

在全球范围内,宁德时代、比亚迪、松下等公司是市场的主要参与者。

这些公司在技术研发、生产能力和市场份额方面拥有优势。

另外,进入壁垒相对较低,因此市场上还有一些新兴的锰酸锂电池制造商。

市场驱动因素锰酸锂电池市场的快速增长得益于以下几个主要驱动因素:1.电动汽车市场的扩大和渗透率提高;2.智能手机和移动设备的广泛应用;3.可再生能源的发展和普及。

市场挑战和机遇锰酸锂电池市场面临一些挑战,例如市场竞争激烈、技术升级速度快、成本压力等。

然而,市场中仍存在巨大的机遇,例如新能源汽车市场的增长和电网储能领域的发展。

市场前景锰酸锂电池市场前景广阔。

随着电动汽车市场的不断扩大、智能手机和移动设备的普及程度提高,以及可再生能源的快速发展,锰酸锂电池市场有望继续保持稳定增长。

此外,随着技术进步和生产成本的降低,锰酸锂电池的性能和性价比将得到进一步改善,进而推动市场的发展。

结论综上所述,锰酸锂电池市场在未来几年有望保持稳定增长。

市场竞争激烈,但同时也存在着巨大的机遇。

车用锂电池调研报告

车用锂电池调研报告

新能源汽车动力锂电池调研报告一、项目概况1、动力电池动力电池是为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池,主要包括锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等。

铅酸电池由于安全性好,成本低,在微混和城市型纯电动汽车上具有一定优势;但由于能量密度低,无法在其它类型电动汽车上应用。

镍氢电池技术成熟、安全性好,在近几年内占据混合动力的主流地位,尤其是在轻混、中混和重混等车型上;但由于能量密度低,成本高,技术发展已接近极限,性能进一步提高的余地不大。

锂离子电池具有零污染、零排放、能量密度高、体积小和循环使用寿命长等优点,是国内外动力电池发展和应用的趋势,将逐步占据未来市场的主流地位;但由于安全性和成本问题,目前正处于发展期。

动力锂电池产业链下游主要是电动自行车、电动摩托车、电动轿车、电动客车等需要大功率的应用领域。

2、锂电池(1)锂电池的分类①按内部材料分为锂金属电池和锂离子电池两大类。

锂金属电池由于其性质不够稳定而且不能充电,所以无法作为反复使用的动力电池;而锂离子电池则具有反复充电的能力,被作为主要的动力电池发展,锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

②按用途分为数码电池和动力电池两大类。

③按外壳材料分为钢壳电池、铝壳电池和聚合物电池三类。

④按形状分为圆柱电池、方形电池和异形电池三类。

(2)锂电池的结构锂电池结构分为五部分,即正极、负极、隔膜、电解液和外壳。

锂电池正极包含活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体等物质;锂电池负极包含活性物质、粘合剂、溶剂、基体等物质;锂电池外壳包含钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘胶带等五金件。

3、车用锂电池车用锂电池是混合动力汽车及电动汽车的动力电池,通常我们说得最多的车用锂电池按正极材料分主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池以及三元锂电池(三元镍钴锰)。

锰酸锂电池安全性较好,成本低,但高温性能较差,寿命较低;.三元锂电池能量密度高,性能比较均衡,但成本较高;磷酸铁锂电池安全性最好,循环寿命长,但低温特性较差、能量密度较低。

电池调研报告

电池调研报告

电池调研报告《电池调研报告》一、调研目的本报告旨在调研当前市场上常见的电池类型、用途以及消费者对电池的购买和使用偏好,为企业制定市场推广策略提供参考。

二、调研方法本次调研采用问卷调查和实地访谈相结合的方法,共计调查了500名消费者和10家电池生产企业。

三、调研结果1. 电池类型调查显示,目前市场上使用最广泛的电池类型为干电池和锂电池,分别占据了60%和30%的市场份额。

而在特定领域,如汽车、航空航天等领域更趋向于使用锂电池。

2. 电池用途消费者主要将电池用于电子产品、玩具、手电筒等日常生活用品,其次是车载电池和工业用电池,这些用途占据了电池市场的主要份额。

3. 消费者偏好在购买电池时,消费者最看重的是电池的稳定性和性能寿命,其次是价格和品牌知名度。

同时,有相当一部分消费者更倾向于购买可充电电池,以减少环境负担和节约成本。

4. 企业竞争状况调研发现,当前电池市场竞争激烈,各大品牌企业通过不断创新和提升产品性能在市场上竞争激烈。

而一些小型企业则主要通过价格战和服务优势来争夺市场份额。

四、市场推广策略建议基于以上调研结果,我们向电池企业提出以下市场推广策略建议:1. 消费者偏好可充电电池,企业应积极推广可充电电池的优势,并加大研发投入,提升电池稳定性和性能寿命。

2. 在产品包装和广告宣传中,突出电池的环保和安全性能,吸引更多消费者选择使用电池产品。

3. 发掘电池在新兴领域的应用潜力,如新能源汽车、无人机等领域,拓展市场需求。

五、结论电池市场发展迅速,竞争激烈。

企业需要加大研发力度,提升产品竞争力,积极拓展新兴领域市场,满足不同消费者需求,从而获得更大的市场份额和利润空间。

锂电池项目可行性研究报告范文

锂电池项目可行性研究报告范文

锂电池项目可行性研究报告范文可行性研究报告1.项目背景锂电池作为一种新型的环保、高容量、高效率的能源存储方式,得到了广泛应用和推广。

随着电动汽车市场的快速增长和可再生能源的普及,锂电池的需求量也不断增加。

因此,开展锂电池项目具备重要的经济和社会意义。

2.项目概述本项目旨在建立一个锂电池生产工厂,主要生产电动汽车用锂电池。

项目包括锂电池生产线设备采购、厂房建设、人员招聘和培训等方面。

3.技术可行性分析目前,锂电池的生产技术已经相对成熟,市场上也有多家锂电池生产企业供应设备和技术支持。

因此,本项目在技术层面上是可行的。

4.市场可行性分析电动汽车市场的快速增长为锂电池的需求提供了巨大的市场机会。

根据统计数据,电动汽车占全球汽车销售额的比例正在逐年增加。

同时,可再生能源的普及也为锂电池的需求提供了增长空间。

因此,锂电池项目具备良好的市场可行性。

5.经济可行性分析本项目的投资主要包括设备采购、厂房建设和人员招聘等方面。

根据市场调研,锂电池的市场价格较为稳定且有较高的利润空间。

据此,我们进行了财务模型分析,结果显示项目的投资回收期为5年,内部收益率为15%,净现值为100万元。

说明项目在经济层面上是可行的。

6.风险分析锂电池项目存在一定的风险。

首先,锂电池生产技术持续更新,市场竞争激烈,技术落后或产品质量不过关可能导致市场份额下降。

其次,原材料(如锂、钴等)价格的波动也可能对项目造成影响。

另外,政策风险以及环保压力也是需要考虑的因素。

为降低风险,项目团队需要密切关注市场动态和技术进展,合理规划产品和市场。

7.战略建议基于可行性分析结果,我们对项目提出以下战略建议:首先,加大技术研发力度,提高产品竞争力。

其次,与供应商建立长期合作关系,确保原材料供应的稳定性和价格优势。

再次,积极与汽车制造商和可再生能源领域保持合作,共同推进市场的扩大。

最后,注重环保和可持续发展,加强与政府、监管机构的沟通和合作,确保符合相关法规和标准。

2024年钛酸锂电池市场分析报告

2024年钛酸锂电池市场分析报告

2024年钛酸锂电池市场分析报告1. 引言钛酸锂电池是一种新型的锂离子电池,具有高能量密度、长寿命等优点,并且具备较高的安全性能。

本报告旨在对钛酸锂电池市场进行深入分析,包括市场规模、市场趋势、市场竞争格局等方面,以便为相关企业提供参考依据。

2. 市场规模分析根据市场调研数据,钛酸锂电池市场在近几年呈现稳定增长的趋势。

预计到2025年,全球钛酸锂电池市场规模将达到100亿美元。

主要驱动因素包括电动车市场的快速发展、可再生能源的大规模使用以及移动设备的广泛应用等。

在不同地区,亚太地区将成为最大的钛酸锂电池市场,其次是欧洲和北美地区。

3. 市场趋势分析3.1 电动车市场驱动需求增长随着环保意识的提高和政府对汽车尾气排放的控制,电动车市场呈现快速增长的趋势。

钛酸锂电池作为电动车的重要动力源,将得到更广泛的应用。

3.2 新能源市场发展带动需求增长近年来,可再生能源的应用规模不断扩大,风力发电、太阳能等领域的发展对钛酸锂电池需求的增长起到了推动作用。

3.3 移动设备市场需求稳定钛酸锂电池在移动设备领域具有广泛的应用,如智能手机、平板电脑等。

移动设备市场需求保持稳定,为钛酸锂电池市场提供了持续的增长空间。

4. 市场竞争格局分析目前,全球钛酸锂电池市场竞争较为激烈,主要的供应商包括A公司、B公司和C公司等。

这些公司拥有强大的研发能力和生产能力,可以提供高品质的钛酸锂电池产品。

除了这些大型供应商外,还存在不少中小型企业进入市场的情况。

这些企业通常专注于特定的细分领域,力图通过技术创新和成本优势来取得竞争优势。

未来,钛酸锂电池市场竞争将继续加剧。

供应商要通过不断提升产品质量、降低成本,同时关注市场需求的变化,以保持竞争优势。

5. 结论钛酸锂电池市场具有广阔的发展前景,市场规模不断扩大。

电动车市场和可再生能源市场的快速发展将进一步推动钛酸锂电池市场的需求增长。

市场竞争激烈,供应商需要不断提升产品质量和降低成本,以保持竞争优势。

锂电池产业链研究报告

锂电池产业链研究报告

锂电池产业链研究报告珞珈投资发展(深圳)有限公司一、节点简介“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。

锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。

根据IIT的统计数据,2005-2013年,全球锂电池总需求量从2005年:8.2GWh增长到2013年的36.0GWh,市场规模从56亿美元增长到141亿美元,复合年增长率分别高达20.4%和12.1%;预计2022年全球锂电池总需求量和市场规模将分别达到125.4GWh和422亿美元,未来十年复合年增长率预计分别为14.9%12.9%,将继续维持在较高水平。

而根据国家统计局数据资料显示,我国锂离子电池年产量逐年上升,截止2015年10月,锂离子电池累计产量已达43.75亿只,超过2014年同期的43.56亿只,预计2015年度产量将继续保持增长态势。

竞争格局方面,根据真锂研究统计,2018年宁德时代(CATL)全年装机量23.23GWh,位列行业首位,同比增长56%,市占率达到41.21%,较2017年上升了11.8%;比亚迪以11.46GWh的装机量占据了20.33%的市场份额,位居第二;二者合计市场份额高达61.55%,行业集中度提升明显从锂电池三大消费终端情况来看,受益于新能源汽车产业的快速发展,动力电池增速最快,成为锂电池行业发展的最大引擎;消费类锂电池目前增速已经趋于平缓,需求增量主要来自于3C产品的渗透率提升及存量产品的更新换代;储能锂电池目前仍然处于市场导入期,市场需求与其他两种类型电池相比差距较大,随着技术的逐渐成熟,将成为拉动锂电池消费增长的另一极,成长空间值得期待。

在政策引导下,国内锂电池市场空间不断扩大。

具体来看,在新能源汽车市场高速增长拉动下,中国新能源汽车动力锂电池市场发展迅猛,产量由2012年的1.2GWh上升至2017年的44.5GWh,2018年预计在70GWh左右。

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动力锂电池充放电控制策略调研报告目录1. 动力锂离子电池 (3)2. 动力锂离子电池充放电策略 (4)2.1 锂电池充放电特性 (4)2.2 锂电池充电控制策略 (5)2.2.1 恒流恒压充电 (5)2.2.2 模糊控制充电 (6)2.2.3 锁相充电法 (8)2.2.4 灰度预测充电 (10)2.2.5 正弦-恒流充电 (11)2.2.6 分阶段恒流充电 (12)参考文献 (14)1. 动力锂离子电池锂离子电池(下面简称锂电池)是1990年日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池,是目前世界上最新一代的充电电池。

随着成本的急剧下降和性能的大幅度提高,锂电池的生产和应用已得到迅速发展。

根据正极材料的不同,锂电池单体(cell)的标称电压从3.2V到3.7V,能量密度从100mAh/g到140mAh/g不等。

严格来说,动力锂电池是指容量在3Ah 以上的锂离子电池。

目前则泛指能够通过放电给设备、器械、模型、车辆等驱动的锂离子电池。

通过对锂电池单体进行串并联,可满足各种应用场合对电压和容量的不同的要求。

相较于传统的充电电池(镍氢电池、铅酸电池等),锂电池作为动力电池具有显著的优势:(1)高能量密度(高比能量):锂电池的比能量已能达1500Wh/kg,是镍镉电池的3倍,镍氢电池的1.5倍。

同等容量要求下,能够减轻电池系统的重量。

(2)工作电压高:一个锂电池单体的工作电压可达到3.7V,是镍镉或镍氢电池的3倍。

同等电压要求下,能够减少串联单体的数目。

(3)循环寿命长:在正常条件下,锂电池的循环次数可超过500次,磷酸亚铁锂电池可达到2000次。

(4)可快速充放电:1C充电30分钟可达到标称容量(State of Charge, SOC)的80%以上,磷酸亚铁锂电池可以在10分钟内充电到90%SOC。

这使得锂电池电动汽车能够实现快充,更加方便。

(5)工作温度范围宽:工作温度为-25~45℃,随着电解液和正极的改进,有希望能扩宽到-40~70℃。

这使得锂电池系统能适应各种环境。

除此之外,锂电池还具有无污染、无记忆效应、自放电率低和可塑性强等优点。

但锂电池也存在以下缺点:(1)成本高:主要是正极材料价格较高。

(2)不能耐受过充、过放,温度过高时还会有爆炸危险。

必须有特殊的保护电路以防止过充。

尤其是多个单体串联成电池组(pack)时,由于单体的特性不一致造成的不均衡,会导致某些单体过充而另外一些充不满,为保护电池需要加均衡电路或在充电策略上做改进。

这些都增加了充电的成本。

2. 动力锂离子电池充放电策略2.1 锂电池充放电特性锂电池对于充放电电压、电流和温度都有着较高的要求。

(1)充放电电压锂电池对充电终止电压的精度要求很高(3.7V单体的充电终止电压为4.2V),一般误差不能超过额定值的1%。

充电终止电压过高,会缩短锂电池的寿命。

在4.2V附近时,1%的充电终止电压误差将会导致寿命变化1/3,容量变化8%[1]。

过高的充电终止电压虽然可使容量增加,但对寿命的影响很大。

若造成过充,还会对电池造成永久性损害。

充电终止电压过低,又会使电池充电不完全,电池的可使用时间变短。

因此,为保护电池寿命,可以考虑提高对充电终止电压精度的要求。

锂电池也存在放电终止电压(3.7V单体的放电终止电压为3V)。

对于过放的锂电池,在充电前需要进行预处理,激活电池内部被过放的单元,之后再按一般模式充电。

(2)充放电电流锂电池的充电率(充电电流)应根据电池生产厂商的建议选用。

虽然某些电池的充电率可达2C,但常用的充电率为0.25C~1C。

这是由于充电过程中,电能无法100%转换为化学能,有一部分会转换成热能使电池温度升高。

大电流充电时产热严重,降低了充电效率,还会有爆炸的危险。

另外,若一直采用恒流充电,虽然可以在一定程度上缩短充电时间,但很难保证电池充满,如果对充电结束控制不当还会造成过充。

与充电类似,锂电池大电流放电也会产热严重,使电池的放电容量降低。

与充电不同的是,锂电池对于放电的耐受比充电要强,很多锂电池是充坏的,而放坏的则很少。

锂电池最大的放电率可达2C~3C,对于电动汽车瞬时加速等应用是非常有利的。

(3)充放电温度锂电池的充电温度一般被限制在0~60℃范围内。

不同的温度下,锂电池的可接受的充电电流是不同的[2]:温度低于0度时,电池的活性较差,内阻较高,可接受充电电流的能力弱,不适宜充电[3];0~10℃,应以较小的电流充电;在10~20℃,电池的活性增强,可以以较大电流充电;20~50℃是电池工作的较好温度范围,因此可以以大电流充电;温度再往上升时,电池充电比较危险,并且电池在高温的情况下容量衰减较快,所以也不适宜充电[4]。

锂电池的放电温度为-25~45℃并有望拓宽。

与充电类似,温度过低或过高时也不适宜大电流放电。

综上所述,锂电池的充放电存在多重限制,对充放电的控制要求很高。

2.2 锂电池充电控制策略常见的锂电池充电方法有涓流充电(Constant Trickle Current charge),恒流充电(Constant Current Charge, CC)和恒流恒压充电(Constant-Current and Constant-V oltage Charge, CC-CV)等[5]。

为了缩短充电时间,减少发热和提高充电效率,国内外学者做了诸多研究,主要是对以上常规充电方法的改进,包括模糊控制充电法(Fuzzy-Controlled Charge)[6-8]、锁相充电法(Phase-Locked Charge)[9-14]、灰度预测充电法(Grey-Predicted Charge)[15-17]、内阻调节充电法(Built-in Resistance Compensation, BPR)[12, 18-20]、正弦电流充电法(Sinusoidal Current Charger, Sin-CC)[21-23]、分阶段恒流充电法(Five-Step Charge)[24-26]等。

下面对这些方法进行介绍。

2.2.1 恒流恒压充电涓流充电的实现简单,成本低,且较安全,但充电时间最长(长达10多个小时),因此被称为隔夜充电(Over Night Charge)。

为了缩短充电时间,采用比涓流充电大得多的充电电流对电池进行充电,也即恒流充电。

恒流充电的缺点是须准确地检测电池是否充满,常常会造成过冲或过放。

恒流恒压充电法克服了涓流充电和恒流充电的缺点,得到了广泛应用,其充电过程如图1所示。

图 1 恒流恒压法充电过程恒流恒压充电的理论基础是锂电池充电过程中其寄生电阻(Equivalent Series Resistance, ESR)会发生变化,考虑ESR 上的损耗过大会导致严重发热,将充电分为三个阶段进行。

(a )预充电阶段。

充电开始之前首先要检测电池端电压bat V ,若小于放电截止电压L V ,表明电池被过放了,ESR 很大,需要用涓流充电对其进行预充电进行修复。

若电池电压大于L V ,则不需要进行预充电。

(b )恒流充电阶段。

当Vb 在L V 和充电终止电压H V 之间时,ESR 较小,可以恒定的较大电流对电池进行充电。

在此阶段中,bat V 是不断上升的。

当bat V 达到充电终止电压H V ,恒流阶段结束,转入恒压阶段。

(c )恒压充电阶段。

在这一阶段中,以充电截止电压对电池进行恒压充电,电池电流是不断下降的,当充电电流小于1/40C(也有其他数值,如1/10C)时,恒压阶段结束。

恒流恒压充电的优点是能够在相对短的时间将电池充到比较高的SOC ,比较安全。

缺点是要求充电装置能够在恒压和恒流两种模式下切换,且要能够精准地控制充电截止电压。

恒流恒压充电中,恒流充电阶段占据了整个充电时间的25~40%,充进了75~80%的容量,剩余的大量时间都是恒压充电阶段,只充进了20~25%的容量[27],因此在要求快速充电的应用场合,常常省掉恒压阶段,只进行恒流充电。

2.2.2 模糊控制充电文献[6]在锂电池充电中采用了模糊控制的思想,提出了所谓模糊控制的主动荷电状态控制器(Fuzzy-Controlled Active State-of-Charge Controller, FC-ASCC )。

图 2和图 3分别为模糊控制充电策略系统框图和充电时序图。

图 2 模糊控制充电策略系统框图图 3 模糊控制充电时序在CC 阶段结束后,充电开始遵循图 3所示的时序。

电池将脱离充电控制一小段时间S T ,分别在1S T 时段内进行开路电压检测(Open Circuit V oltage Detection, OVD),在2S T 时段内进行充电电流检测(Charging Current Detection, CCD),检测得到开路电压o v 和充电电流s i ,将其作为模糊控制器的输入,输出则是下一阶段的充电电流c i 。

S T (检测和控制时间)+C T (充电时间),取决于控制器的速度和电池的充电安全区域(电池的电压和电流范围)。

图 4 模糊控制充电的效果模糊控制充电的优点是充电时间短,根据[7]中的实验结果,在使充电处于安全区域(Safe Area),即不过充的前提下,FC-ASCC充电法比CC-CV的充电速度提升了23%。

2.2.3 锁相充电法锁相充电法的实现主要是基于自动跟踪和锁相。

锁相环的基本原理如错误!未找到引用源。

所示。

图 5 锁相环基本原理Xi、Xo、Xe、Vp分别代表输入相/频、输出相/频、相/频误差和泵升电压。

Xi和Xo通过相/频比较器(Phase/Frequency Comparator)比较作差得到Xe后输入低通滤波器,低通滤波器在这里作为压控振荡器(V oltage-Controlled Oscillator , VCO)的相/频驱动。

整个系统就像是一个锁相环,使VCO的输出Xo接近输入Xi,直到完全相等后锁相才不起作用。

图6为锁相电池充电系统框图,它由相位比较器,低通滤波器(由Current Pump、锂电池和差分放大器构成)和压控振荡器组成。

图 6 锁相电池充电系统框图首先,锂电池电池电压被检测后送到差分放大器。

差分放大器放大电池电压以适应压控振荡器所能接受的电压范围,然后将其转换成频率后做反馈,与输入频率比较后得到相位误差e p 。

最后,e p 输入到Current Pump 产生适当的电流给锂电池充电。

由于其本身的特点,锁相充电实际上有三个阶段,大电流充电阶段、变电流充电阶段和浮充阶段。

在频率跟踪阶段,LPF 输出最大限幅值给VCO 以减小频率误差,使Current Pump 输出大电流给电池充电;在相位跟踪阶段,LPF 的输出逐渐减小,使Current Pump 输出逐渐减小的充电电流,也即变电流充电阶段;最后PLBCS 完成了锁相,输入完全等于输出,e p 为零,充电完成。

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