大容量锂离子电池化成设备监控系统的研究

在大容量动力型电池生产过程中必须要经过化成工序,即在生产过程中对电池进行多次充放电才能完成整个电池的生产。目前国内电池化成设备因为技术和成本因素,多采用将电池内部能量通过电阻放电方式消耗,造成极大的能源消耗。为此,实验室提出了开发高效率电池化成设备的课题并给出相应课题方案。本文针对电池化成设备中高精度电池充放电电量计量、有效运行控制和数据记录及充放电能量流动控制等技术难点,分析了充电模块、放电模块和单相PWM整流器的电路拓扑及工作原理,在此基础上以Freescale公司生产的单片机MC9S12D64为核心控制芯片,根据锂离子电池的接受特性和充放电原理,开发出适用于大功率动力型电池化成设备的控制模块。此外,为了有效地控制系统运行及实时监测电池状态,还设计了以CAN通信网络为基础的集中式计算机监控系统界面。实验结果验证了该电池化成设备充放电控制方案的可行性和上位机监控系统的可靠性,且电量计量精度达到1%以内,整机较现有设备实际节能高于20%。