镍氢电池脉冲充电电路的仿真
基于优化的Thevenin模型的镍氢电池仿真
基于优化的Thevenin模型的镍氢电池仿真许可珍;金鹏【摘要】针对镍氢动力电池开路电压的动态滞回特性,在Thevenin仿真模型的基础上对开路电压的选取进行优化,仿真模型主要优化开路电压与历史充放电方向的关系.对镍氢电池进行混合脉冲功率特性测试(HPPC),用递推最小二乘法对模型参数进行系统辨识,用Simulink搭建电池Thevenin经典模型及优化模型,用变电流对模型进行仿真分析.仿真结果表明:优化模型输出平均电压误差10 mV,对于电动汽车的实际工况而言,优化模型更能体现电池特性.%The selection of the open circuit voltage was optimized based on Thevenin model,for the dynamic hystersis characteristics of Ni-MH power battery open circuit voltage.The relationship between open circuit voltage and the historical direction of charging or discharging was optimized on simulation model.Hybrid pulse power characterization test was done on Ni-MH power battery,and RLS was used for model parameter identification.Simulink was used to build classical Thevenin model and the optimized model,and then simulation was done with a input of variable current on the model.The simulation results were shown that the error of average output voltage was 10 mV.For the actual condition of EV,the characteristics of the battery were reflected better by optimized model.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2017(047)003【总页数】4页(P144-147)【关键词】开路电压;Thevenin模型;参数辨识;仿真;镍氢电池【作者】许可珍;金鹏【作者单位】北方工业大学北京电动车辆协同创新中心,北京100144;北方工业大学北京电动车辆协同创新中心,北京100144【正文语种】中文【中图分类】TM912.2建模与仿真是研究镍氢电池的特性以及估算荷电状态(SOC)的重要方法。
镍氢电池充电器原理
镍氢电池充电器原理
镍氢电池充电器是一种用于给镍氢电池进行充电的设备。
其工作原理主要包括：电源输入、整流变压、恒流、恒压控制。
首先，当镍氢电池充电器连接到电源时，电源的交流电经过整流变压电路将交流电转换为直流电。
这样可以提供稳定的电源，使充电器能正常工作。
然后，直流电进入恒流控制模块。
在开始充电时，恒流控制模块会根据预设的充电电流值，通过调整控制电路中的元器件来保持恒定的电流输出。
充电器将恒定的电流输入到镍氢电池中，使电池内的化学物质发生反应，将电能储存起来。
当电池充电到一定程度时，恒压控制模块开始工作。
它会根据预设的充电电压值，自动调节控制电路中的元器件，使输出电压保持稳定在设定的充电电压值。
一旦电池充满电，充电器会通过恒压控制模块自动停止充电，以避免过充电导致电池损坏。
此外，充电器还通常带有温度保护功能，可以监测电池温度并在电池过热时停止充电，以保护电池安全。
综上所述，镍氢电池充电器工作原理主要包括电源输入、整流
变压、恒流和恒压控制等环节，以实现对镍氢电池的快速、安全充电。
镍氢电池充电电路和镍氢电池充电方法[发明专利]
![镍氢电池充电电路和镍氢电池充电方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7fa0a65a59fafab069dc5022aaea998fcc2240a3.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110330554.8(22)申请日 2021.03.29(71)申请人 宁波赛嘉电器有限公司地址 315033 浙江省宁波市江北区姜湖路239号(72)发明人 罗宁 董竹汀 (51)Int.Cl.H02J 7/00(2006.01)H01M 10/44(2006.01)(54)发明名称镍氢电池充电电路和镍氢电池充电方法(57)摘要本发明提供一镍氢电池充电电路和镍氢电池充电方法，其中所述镍氢电池充电电路包括一输入模块、一控制模块和一电池模块，所述输入模块外接至少一电源，以供至少一充电电流进入所述镍氢电池充电电路，所述控制模块被连接于所述输入模块，所述控制模块包括一锂电池充电管理芯片，所述锂电池充电管理芯片对所述输入模块输入的所述充电电流进行管理，所述电池模块包括至少一镍氢电池，所述镍氢电池被可导通地连接于所述控制模块，以利用所述锂电池充电管理芯片对所述镍氢电池进行充电。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 112803557 A 2021.05.14C N 112803557A1.一镍氢电池充电电路，其特征在于，包括：一输入模块，所述输入模块外接至少一电源，以供至少一充电电流进入所述镍氢电池充电电路；一控制模块，所述控制模块被连接于所述输入模块，所述控制模块包括一锂电池充电管理芯片，所述锂电池充电管理芯片对所述输入模块输入的所述充电电流进行管理；以及一电池模块，所述电池模块包括至少一镍氢电池，所述镍氢电池被可导通地连接于所述控制模块，以利用所述锂电池充电管理芯片对所述镍氢电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的镍氢电池充电电路，其中所述控制模块包括一第一电阻和一第二电阻，所述输入模块输入的所述充电电流流经所述第一电阻和所述第二电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻为充电电流配置电阻。
NE555镍氢充电器之脉冲式电路详解sky
NE555脉冲式电路详解本文介绍的全自动充电器，可以一次对4节5号镍镉电池充电，电池充足电后，电路能自动停充。
电路原理全自动镍镉电池充电器的电路如下图所示，充电器主要由电源电路、电压比较器及指示电路等组成。
电路电源由变压器T降压、二极管VD1～VD4整流、三端稳压集成块A1稳压及电容C1、C2滤波后供给，电路通电后可输出稳定的9V直流电压供充电器使用。
电压比较器由时基电路A2组成，在它的控制端5脚接有一个稳压二极管VS（稳定电压5.6Ｖ），所以将电路的复位电平定位在5.6Ｖ。
发光二极管VL为充电指示器。
1节5号镍镉电池正常工作电压为1.2V，充电终止电压为1.4V左右。
G为4节待充的镍镉电池，所以充电终止电压为4×1.4V=5.6V。
将电池装入充电支架后，合上电源开关S，便可开始充电。
电路工作过程：由于电容C3两端电压不能突变，刚通电时，A2的2脚为低电平，A2被触发置位，3脚输出高电平，此高电平经电位器RP、二极管VD5向电池G充电，改变RP值可以调节充电电流的大小。
此时A2的7脚被悬空，VL发光指示电路在充电。
随着充电不断进行，G两端电压逐渐升高，当升至5.6V时，A2复位，3脚输出低电平，充电自动终止，同时A2内部放电管导通，7脚输出低电平，VL熄灭表示充电结束。
元件选择A1选择LM7809型三端稳压集成块，应为其加装铝质散热片。
VD1～VD5选用IN4001型硅整流二极管。
VS选用5.6V、1/2W稳压二极管，如UZ-5.6B、IN5232型等。
VL选用普通红色发光二极管。
RP选用2W线绕电位器，R1～R4均选用1/8W碳膜电阻器。
C1选用CD11-25V型铝电解电容，C2、C3为CD11-16V型铝电解电容。
S选用普通1×1电源小开关。
T选用220V/12V、5V A小型优质电源变压器。
本文介绍的全自动充电器，可用于2～8节5号镍镉或镍氢电池充电。
充电时只要设定电池充电电压的上、下限，充电器便能自动给电池充电。
镍氢电池充电器的电路图_藏宝图
镍氢电池充电器的电路图_藏宝图氢电池充电器的电路图2009-05-29 19:05性能简介：1．该充电器具有脉动限流充电、涓流充电、充电自停等多种功能。
从而实现了充电的智能化，无需人看管。
2．该充电器依靠电池余电触发，不接电池时基本无电压输出；只有正确接上电池，才有充电电流输出。
具有短路保护或反接保护功能。
3．该电路适用性强，表现在：⑴输入电压范围宽；⑵只要调整电位器就可以适合其它种类的充电电池的充电，⑶在电路输出端并借一个滤波电容，该电路就能变成一个PWM方式的可调直流稳压电源。
电路原理：该电路针对于单节镍氢电池而设计的。
如图：市电通过变压器变压、由全桥整流，电容C1滤波变为直流电。
LED1是电源指示灯，LED2是充电指示灯，T1为充电控制三极管，工作于开关状态；T2、T3和电容C2构成单稳触发器。
R6、RP构成限压取样电路，R7是限流取样电阻。
待机状态：接通电源，若不接电池，三极管T2 因无基极电压而截止，三极管T1也截止，无电压输出。
此时只有电源指示灯LED1发光。
充电过程：当正确接上充电电池后，三极管T2因电池的余电而轻微导通，其集电极电位下降，T1迅速导通，输出电压升高；由于C2是正反馈作用，电路状态迅速达到稳态。
此时， T1 T2导通、T3截止，给电池充电，充电指示灯LED2发光。
限流充电：如果充电电流大于限定值，电流取样电阻R7 两端电压升高，三极管T3的BE极间电压高于死区电压，单稳触发器状态被触发。
T3导通，T1 T2截止，充电停止；而后单稳触发器自动复位，又进入充电状态，这样周而复始地进行脉动充电。
充电指示灯LED2闪烁。
充电自停：随着充电的进行，电池两端电压缓慢上升，脉宽变窄，充电电流变小，充电指示灯LED2闪烁逐渐变快变暗。
待电池接近充满时，二极管D1导通，T3也导通，T1 T2截止，关断了充电通电路，结束充电。
在实际充电过程中，由于电池充电静置一会儿后，电池电压又有稍许降低，因而可出现间歇充电现象，但看不到LED2闪烁。
电池充电电路的设计与仿真--吴鹏
课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)评分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题创新10 有重大改进或独特见解，有一定实用价值有较大改进或新颖的见解，实用性尚可有一定改进或新的见解有一定见解观念陈旧论文(计算书、图纸)撰写质量50结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日重庆大学本科学生课程设计任务书课程设计题目蓄电池充电电路的设计与仿真学院电气工程学院专业电气工程与自动化年级2010级已知参数和设计要求：[1] 直流输入电压380V；[2] 输出电压48VDC；[3] 输出功率1000W；[4] 开关频率100kHz。
镍氢电池无记忆效应的快速充电技术及设计
镍氢电池无记忆效应的快速充电技术及设计Fast Chargeable Technology and Design of Ni-MH Batterywith No Memory Effect史晓东 彭亦功 陆中成（华东理工大学，上海 200237）摘 要：镍氢电池作为电池家族中的重要一员，起着不可替代的作用。
但是，由于镍氢电池充电时间长，且有记忆效应，因而制约了镍氢电池的进一步发展。
本文致力于研究一种新型的大电流充电方式即正负脉冲充电方式的、无记忆镍氢电池，以消除镍氢电池由于快速充电而产生的电池极化问题和记忆效应，延长镍电池的使用寿命，提高镍电池的使用效率。
关键词：镍氢电池 正负脉冲充电 记忆效应 LTC4011Abstract: Ni-Hi Battery plays a un-substitute role as an important member. But its long re-chargeable time and memory effect restrict its further development. The paper tries to develop a kind of new chargeable way with larger current that is Ni-Hi Battery with no memory effect and positive/negative chargeable way to eliminate memory effect and battery polarization’s issues resulted by the fast chargeable way, prolong its use life and improve its use efficiency.Key word: Ni-Hi Battery Positive/Negative Memory effect LTC40110 引言镍氢电池是20世纪70年代初由美国的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制成功的1。
自制镍氢电池充电器
自制镍氢电池充电器本文介绍的自制充电器用LM324的4个运算放大器作为比较器，用TL431设置电压基准，用S8550作为调整管，把输入电压降压，对电池进行充电，其原理电路见图1。
其特点是电路简单、工作可靠、无需调整、元器件容易购买等，下面分几个部分进行介绍。
1.基准电压Vref形成外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。
VD1起保护作用，防止外接电源极性反接时损坏TL431。
R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref，根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)／820=2.80(v)，这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约为1.40V)。
2.大电流充电(1)工作原理接入电源，电源指示灯LED(VD2)点亮。
装入电池(参考图片，实际上是用导线引出到电池盒，电池装在电池盒中)，当电池电压低于Vref时，IC1-1输出低电平，VT1导通，输出大电流给电池充电。
此时，VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充电时电池电压约为2.5V)，而经VD1后的电压大约5.OV，所以，VT1的发射极－集电极压差远大于0.2V，当充电电流为300mA时，VT1发热比较严重，所以最好用PT=625mW的S8550，或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注：由于LM324低电平驱动能力较小，实测IC1-2，IC1-4输出低电平并不是0V，而是约为0.8V)。
(2)充电的指示首先看IC1-3的工作情况：其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈，反相端9脚外接电容，并有一负反馈通路，所以，它实际上构成了滞回比较器。
刚开始时C2上端没有电压，则IC1-3输出高电平。
这个高电平有两个放电通路，一个通路是通过R14反馈到10脚，另一通路是经电阻R15对电容C2充电，当充电的电压高于10脚电压V+ 时，比较器翻转输出低电平；与此同时，由于R14的反馈作用，10脚电压立即下跳到V-，这时，电容C2通过电阻R15放电，当放电的电压小于10脚电压V-时，比较器再次翻转输出高电平，由于R14的反馈作用，10脚电压立即上跳到V+，此后电路一直重复上述过程，因此，IC1-3的输出为频率固定的方波信号。
镍氢电池充电管理系统设计
电电压；当充电电流小时，限流电阻上的压降 也很小，充电设备输岀的电压损失也小，这样， 就自动调节了充电电流，使之不超过某个限度。
目前，被广泛使用的蓄电池有锂电池、 谋镉电池、银氢电池、铅蓄电池。葆氢电池具 有能量密度高、可快速充放电、循环寿命长、 重量轻、无记忆效应、无污染、安全可靠等特 点，被称为“绿色电池”。因此，谋氢电池具 有更广阔的应用领域和发展空间，目前正受到 越来越多的行业所关注与重视。如何利用镰氢 电池的特性，对其釆取有效的充电控制技术， 使其充放电效率得到最大发挥，并最大限度地 延长其使用寿命，研究目的就是以此展开的。
间
图1:標氢电池充电特性曲线
度补偿，否则会导致电池充不足电或过充电， 缩短电池使用寿命，甚至损坏电池。该方法不 能准确地判断电池是否已经充足电，缺乏灵活 性。
（3） 电压负增量（-A V）检测：充电 过程中，当电池接近充满时，充电电压达到峰 值（V^）,继续充电，充电电压会下降，产 生负增量。因此，当检测到充电电压负增量时， 就可以认为电池已经充满，从而停止充电。电 压负增量与电池的绝对温度无关，并且不随电 池本身的特性、充电电流的大小以及充电环境 等因素的变化而变化，可以对不同单体电池 数的电池组充电，可靠灵敏。但该控制方法的 缺点是，当温度较高时，电压负增量不明显， 因此需要与其它方法配合使用。
电力电子• Power Electronics
鎳氢电池充电管理系统设计
文/张文兴
在分析了徐氢电池充电特性 摘 的基础上，设计出板载、充放电切换电路。预 处理电路对系统进行稳压、滤波、 防冲击；充电电路基于充电芯片 LTC4709,釆用三段式充电方法对 謀氢电池充电，并通过充电电压、 电池温度、充电时间等因素对充 电状态进行控制；充放电切换电 路利用M0S场效应管的开关特性， 判断是否有外部电源输入，来完 成电池充放电之间的自动切换。 实验结果表明，系统能够根据是 否有外部电源输入自动对电池的 充放电进行切换；充电过程安全 可靠，既最大限度地充足了电， 又没有产生过充。设计的系统具 有可行性与实用性。
镍氢电池充电器设计方案汇总（五款模拟电路设计原理图详解）
镍氢电池充电器设计方案汇总（五款模拟电路设计原理图详解）镍氢电池的特点单体镍氢电池的结构是密封圆柱形，标称电压为1.2V，它主要有以下特点：（1）容量大NiMH电池的“储能密度”，以5号（AA型）可充电电池为例，至少在1000mAh以上，好的能达到1400mAh，在同等体积和重量的条件下，其容量是镍镉电池的2～3倍，而比传统型镍镉电池要多出1倍多。
（2）无“记忆效应”“记忆效应”是指电池在使用过程中，由于没有完全放电就进行充电，造成电池负极板上产生不正常的氧化物导致，它对电池电压有抑制作用，表现为电池充电很足，但放电时，电压骤减，致使电池使用寿命缩短。
镍氢电池无“记忆效应”，但在使用过程中，有自放电现象。
正常使用情况下，其电量的流失量为每天1％～3％，充满电的镍氢电池，放置几星期后再使用，就必须重新充电。
由于镍氢电池无“记忆效应”，所以在开始为它充电前不需做放电处理，可以随用随充，在任一点充电。
（3）耐过充电、过放电能力强镍氢电池充电、放电比较随便，即使过充电也不会造成电池永久性损伤，电池放电到0V以后再充电，仍然能够恢复镍氢电池的容量。
（4）无污染由于镍氢电池含镉成分极微，甚至不含镉成分，不会污染环境，所以镍氢电池也叫环保电池或“绿色电池”。
现有很多国家都投巨资兴建镍氢电池生产线。
（5）资源丰富镍氢电池所用的储氢合金是从稀土中提炼出来的，而我国是稀土资源大国，约占全球总储存量的80％，所以我国发展镍氢电池具有得天独厚的优势。
（6）寿命长镍氢电池以1C电流充电、放电循环使用寿命超过500次，以0.2C 电流充、放电循环使用寿命超过1000次，从实际使用寿命看，以5号镍氢电池为例，采用1000mA电流充电，可累计重复使用1000h。
镍氢电池充电器设计方案（一）该电池盒由14节1.2V／1.8A·h镍氢电池组成，每7节为一组并联组成8.4V／3.6A·h电池。
每组电池经过电流、超温保护元件连接，并由热敏电阻与充电控制板组成一体，通过六芯插座与外部电源适配器连接，实现电池组的充电控制。
车用动力镍氢电池SOC建模与仿真
摘要随着电动汽车的迅速发展，一直以来困扰车用动力电池的成本、寿命问题迫切需要得到解决。
现在的动力电池还未达到车载能源的要求，研究电池荷电状态(SOC)，在电动汽车运行过程中对镍氢电池SOC实时监测，能让电池的能量得到最大限度的利用，延长电池寿本文针对车用镍氢电池SOC估算的主要工作如下:首先分析了镍氢电池的工作特性、影响SOC的因素，综合比较了几种传统的估算电SOC的方法如电量累计法，电阻测量法，开路电压法，模糊逻辑推理，神经网络的方法和恢复效应法等，在它们的基础上提出了进一步的建模思想。
设计了在不同条件下的充放电实验，通过大量的实验测试数据，研究了镍氢电池充放电过程，详细分析了电池开路电压、电池温度特性和自放电对SOC估计的影响。
实验建模研究工作分静态建模和动态建模两个部分。
根据试验采集电池充放电过程中的充放电电流、开路电压和环境温度等数据，分别建立了它们与电池SOC的静态数学模型。
然后根据各条件下建立的静态数学模型深入地研究了电动汽车的动力镍氢电池SOC的估算方法，提出了基于状态空间的SOC递推估算法的动态建模思想与实现方法，即在复杂条件下估测电动汽车镍氢电池的SOC。
该动态模型考虑了在车载行驶条件下，电流不断变化，环境温度等因素的影响。
最后对电池SOC的动态数学模型进行了仿真，并将仿真结果与开路电压法测量的SOC曲线相比较，证明了模型的准确性。
本课题的研究在理论和实践中都取得了进展，对于进一步研究镍氢电池SOC具有重要的意义。
I车用动力镍氢电池SOC建模与仿真ABSTRACTWith the fast development of the electric vehicle, the cost of battery and the lifeproblem of the urgent need to be resolved. The power battery had not yet reached carenergy demands. Research on SOC of battery, monitoring SOC of MH-Ni batteryreal-time in the operation -of electric vehicles can maximize the use of extendedbattery life. The main work in this paper in allusion to the SOC estimation on electricvehicle MH-Ni battery is as follows: First the characteristic of the MH-Ni batteries and the factors influenced on theSOC have been analyzed and different kinds of SOC traditional measuring methodshave been compared such as electricity, resistance measurement, voltagemeasurement method, fuzzy logic, neural network method and the restoration of law.Multianalysis the influences among the estimating on SOC and the batterycharge-discharge efficiency, the battery terminal voltage, the battery temperaturecharacteristics and the self-discharge rate and so on through the experiments.Designed a series of charge-discharge experiments under different conditions, through。
基于快速脉冲充电电路的仿真研究
基 于快速脉 冲充 电电路的仿 真研 究
辽宁石 油化工 大学信 息与控 制工程 学院 闫志伟 马丽丽 石彬彬 刘学建 董 凯 宋 伟
【 摘要 】本文基 于快速脉 冲充电电路的仿真研究 ，阐述 了以ｃ ｃ ４ ０ １ ７ 十进制计数器和５ ５ ５ ￣谐振荡器 组成的脉 冲式快速充电 电路工作 时的基本 工作状 态和基本工作参数 。当 ． 对 电路进行仿真 时，改 变电路 中元件参数 ，会 改变电池充 电效 率，由仿 真结果 可以分 析出快速脉 冲充电的最优工作状态 ，以及电路工作 的可靠性 ，以便延长 电池的使 用寿
ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｔ ｅ ｔ ｙ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｉ ｇ ｎ ｇ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ， ｈｅ ｔ ｓ ｍｕ ｉ ｌ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｌ ｕ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｈ ｔ ｅ ｏ ｐ ｉ ｔ ｍａ ｌ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｔ ｔ ｅ ｏ ｆ ｆ ａ ｓ ｔ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｃ ｈ ｒ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ，ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ￣ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｒ ｉ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ，Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ ｈｅ ｔ
铅酸蓄 电池 因其供 电可靠、价格低廉等优 点，被广泛应 用于生产 、生活 多个领域 ，但 电 池 的极化现象 严重影响 了电池 性能及其使用 寿 命 。通过分析 蓄电池极化 的产 生机理 ，设计 出 由５ ５ ５ 多谐振 荡器和Ｃ Ｃ ４ ０ １ ７ 十进 制计 数器组 成 的脉 冲式快速 充电 电路 。本 文的仿真研 究就 是 对这 种新型 的快速脉冲式 充电 电路进行 仿真 ， 分析 仿真结 果以解决蓄 电池 充 电时的最佳 工作 状态 ，能够在 短时间 内使 蓄电池充好 电，并延 长 蓄电池川 使 用寿命 和提高利用效率。 这里所 引用的铅酸蓄 电池 快速充 电 电路 以马斯三定 律为理论基础 ，一方面加快 了蓄 电 池 的化学反 应速度 ，缩短 蓄电池达到满 充状态 的时间 ，提 高了充 电速度 ；另一方面保 证了蓄 电池 负极能及 时的吸收正 极所 产生 的氧 气，避 免了 电池 的极化现象 。较 好地实现 了铅酸蓄 电 池 的快速充 电与去除极化 ，延长 了电池的使用 寿命 。 电路 图如 图 １ 所 示 ， 由Ｎ Ｅ ５ ５ ５ 多谐振 荡 器 脚３ 输 出的脉冲送 ￣ ］ Ｊ Ｃ Ｃ ４ ０ １ ７ 十进 制计数 器 的 脚ｌ ４ 信 号接 收端 ，然后Ｃ Ｃ ４ ０ １ ７ 的十个 输出端轮 流输 出高 电平 。当脚 卜５ 输 出高 电平 时 ，Ｑ １ 导 通，然后Ｑ ３ 也导通 ，直 流 电压通过Ｑ ３ 与Ｒ ５ 对 电 池进 行大 电流充 电。 当脚６ － ７ 输 出高 电平时 ， Ｑ １ 与Ｑ ３ 因没有驱动 电平 而截止 。在此期间通过 电压 比较 电路 ，测量 电池 两 端 的 电压 ，判 断 电池 是否 充满 。当脚８ — ９ 输 出高 电平时 使Ｑ ２ 导 通 ，电池通过 电阻Ｒ ６ 进行放 电。当脚 ｌ Ｏ 与脚 ｎ 输 出 高 电平 时 ，Ｑ ２ 截 止 。如 此反 复循 环 。其 中，Ｒ ５ 为充 电电阻，电阻值为１ ０ Ｑ。
电动汽车用动力镍氢电池SOC建模与仿真
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图５充电 ＳＯＣ估计值与开路电压法测量值比较
（５）
Ｙ＝Ｃ（ｔ）Ｘ＋Ｄ（ｔ）Ｕ
式中，ｘ为状态变量［ｕ。。％。］７；ｙ为输出变量Ｕｔ； Ｕ为输入变量，ｂ。
式（３）和式（４）中的４个矩阵分别简写为Ａ （ｔ）、Ｂ（ｆ）、Ｃ（ｔ）和Ｄ（ｔ）。状态方程式（５）的解为：
Ｘ（ｔ）＝妒（ｔ，ｔｏ）ｘ（￡ｏ）＋【妒（ｔ，ｒ）曰（ｒ）Ｕ（ｒ）ｄ ｒ
（６） 近似的离散化状态方程为： Ｘ（ｋ＋１）＝［ＴＡ（ｋ）＋ｔ］ｘ（ｋ）＋ＴＢ（ｋ）Ｕ（ｋ）
［５］谭玲生，吴宏钧，刘雪省，等．ＭＨ—Ｎｉ电池和ｃｄ—
Ｎｉ电池的内阻测试与分析［Ｊ］．电源技术，２００１，２５ （１）：１３９—１４２． ［６］范美强，廖维林，吴伯荣，等．电动车用ＭＨ—Ｎｉ电 池温度特性研究［Ｊ］．电池工业，２００４，９（６）：２８７—
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吴友宇，肖 婷，雷冬波
（武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉４３００７０）
摘要：设计了一套镍氢电池充放电试验建模方案，对其充放电特性进行了研究和分析；得出了一系列镍氢电
池的开路电压测试曲线；提出了一种考虑了温度对电池参数影响的集总参数等效电路模型。在此基础上，建
立了一种基于状态空间的ＳＯＣ递推算法，对镍氢电池的ＳＯＣ值进行了仿真分析。
镍氢电池充电方法
镍氢电池充电方法
镍氢电池充电方法一般有以下几种：
1. 直流充电法：将电池连接到合适的直流电源上，通过电流控制器或充电器，以适当的充电电流进行充电。
2. 脉冲充电法：在直流充电的基础上，通过适当调节充电电流的频率和幅值，以脉冲方式进行充电。
这种充电方法有助于提高充电效率和延长电池寿命。
3. 恒压充电法：在控制充电电流的同时，使充电电压保持恒定。
当充电电流逐渐减小到一定值时，可以适当提高充电电压，以维持充电速度。
4. 温度控制充电法：根据电池的工作温度范围，通过控制充电温度来实现充电。
这种充电方法可以防止电池过热或过冷对充电效果和电池寿命的影响。
5. 智能充电法：利用电池内置的智能管理芯片或充电器的智能控制功能，根据电池的实时状态和需求，自动调节充电电流和电压，达到最佳的充电效果和充电速度。
镍氢电池生产设备的生产过程仿真与优化
镍氢电池生产设备的生产过程仿真与优化随着电动汽车的快速发展，镍氢电池作为一种新型的绿色能源储存装置，被广泛应用于电动汽车、无人机等领域。
然而，镍氢电池生产设备的生产过程中存在一些问题，例如生产效率低、能耗高、产品质量不稳定等，这些问题亟待解决。
因此，对镍氢电池生产设备的生产过程进行仿真与优化，可以提高生产效率、降低能耗、提高产品质量。
首先，对镍氢电池生产设备的生产过程进行仿真分析，可以帮助我们了解设备的工作原理和流程，从而找到问题所在。
通过将设备的各个环节建模，并使用仿真软件进行仿真，可以模拟设备在不同工况下的运行情况。
通过仿真分析，我们可以得到生产过程中的各种数据，如温度、压力、电流等。
同时，还可以分析设备的协调性、稳定性和适应性，找出影响生产效率的关键因素。
通过对生产过程的仿真分析，可以找到生产效率低下的原因，为后续的优化工作提供依据。
其次，根据仿真分析的结果，对镍氢电池生产设备的生产过程进行优化。
优化的目标是提高生产效率、降低能耗、提高产品质量。
在进行优化时，我们可以考虑以下几个方面：首先，优化设备的结构和设计，使设备更加紧凑、高效。
其次，优化设备的控制系统，提高设备的自动化程度，减少人为操作的干预，提高生产效率和产品质量的稳定性。
再次，优化设备的能源利用，减少能源浪费，降低生产成本。
最后，优化设备的维护和保养计划，提高设备的可靠性和稳定性，减少故障和停机时间。
有了优化方案之后，就可以进行实验验证。
通过在实际设备上进行实验，可以验证仿真结果的准确性，并进一步优化设计。
在实验过程中，可以监测生产过程的各个参数，如温度、压力、电流等，以验证优化方案的有效性。
同时，还可以比较实验结果与仿真结果的差异，找出可能存在的误差和问题，并进行修改和调整。
最后，对优化方案进行评价和总结。
通过对优化方案的评价，可以评估其对生产效率、能源利用和产品质量的影响，并确定优化效果。
对于优化方案的总结，可以指出存在的问题和不足之处，并提出进一步的改进方向和建议。
数字式镍氢电池充电器的设计与实现
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ １ ３ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｙ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｐ ＷＭ ｄ ｕ ｔ ｙ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ
ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｙ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ．
用反激 式拓 扑 结构 ， 控 制 电路 通 过 对 电 池 电 压 、 充 电 电流 和 电 池 温度 的监 测 以动 态调 整 Ｐ ＷＭ 波 占 空
比。 从 而 实现 电池 充 电过 程 的数 字化和 优化 管理 。介 绍 了硬 件 电路 的 原 理 ， 并详 细 分 析 了 Ｒ Ｃ Ｄ箝 位 电
路 和 变压 器 的设 计 ， 介 绍 了充 电器的软 件 流程 。 实验 结果 表 明 ， 该 系统 能 实现 电池充 电过程 的优 化控 制
管理 ， 具有充电快速 、 可靠 、 体积小等优 点， 可广泛适用于不同类型电池的充电。
镍氢电池智能充电电路
手机万能充电器电路图一、手机万能充电器是一个小型的开关电源，电路结构简单，外围元件较少。
但是一旦发生故障，有些人束手无策，因为没有电路图。
现在我将电路图传上，和大家一起分享。
有问题可以向我提问。
希望和大家共同进步！二、超力通电路图（原图）三、我修改过的图纸（我认为原图可能有错误）四、超力通电路原理该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功能。
在150～250Ｖ、40ｍＡ的交流市电输入时，可输出300±50ｍＡ的直流电流。
该充电器采用了RCC型开关电源，即振荡抑制型变换器，它与PWM型开关电源有一定的区别。
PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组成脉宽调制系统；而RCC型开关电源只是由稳压器组成电平开关，控制过程为振荡状态和抑制状态。
由于PWM型开关电源中的开关管总是周期性的通断，系统控制只是改变每个周期的脉冲宽度，而RCC型开关电源的控制过程并非线性连续变化，它只有两个状态：当开关电源输出电压超过额定值时，脉冲控制器输出低电平，开关管截止；当开关电源输出电压低于额定值时，脉冲控制器输出高电平，开关管导通。
当负载电流减小时，滤波电容放电时间延长，输出电压不会很快降低，开关管处于截止状态，直到输出电压降低到额定值以下，开关管才会再次导通。
开关管的截止时间取决于负载电流的大小。
开关管的导通／截止由电平开关从输出电压取样进行控制。
因此这种电源也称非周期性开关电源。
220Ｖ市电经VD1～VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300Ｖ左右的直流电压。
由V2和开关变压器组成间歇振荡器。
开机后，300Ｖ直流电压经过变压器初级加到V2的集电极，同时该电压还经启动电阻R2为Ｖ２的基极提供一个偏置电压。
由于正反馈作用，V2 Ic 迅速上升而饱和，在Ｖ２进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使ＶＤ７导通，向负载输出一个９Ｖ左右的直流电压。
开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经ＶＤ５整流、Ｃ１滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。
镍氢电池充电器电路图及原理分析
镍氢电池充电器电路图及原理分析镍氢电池充电器原理图:由LM324组成，用TL431设置电压基准，用S8550作为调整管，把输入电压降压，对电池进电行充电，电路附图所示.其工作原理是:1.基准电压Vref形成外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。
VD1起保护作用，防止外接电源极性反接时损坏TL431。
R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref，根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)／820=2.80(v)，这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约为1.40V)。
2.大电流充电(1)工作原理接入电源，电源指示灯LED(VD2)点亮。
装入电池(参考图片，实际上是用导线引出到电池盒，电池装在电池盒中)，当电池电压低于Vref时，IC1-1输出低电平，VT1导通，输出大电流给电池充电。
此时，VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充电时电池电压约为2.5V)，而经VD1后的电压大约5.OV，所以，VT1的发射极－集电极压差远大于0.2V，当充电电流为300mA时，VT1发热比较严重，所以最好用PT=625mW的S8550，或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注：由于LM324低电平驱动能力较小，实测IC1-2，IC1-4输出低电平并不是0V，而是约为0.8V)。
(2)充电的指示首先看IC1-3的工作情况：其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈，反相端9脚外接电容，并有一负反馈通路，所以，它实际上构成了滞回比较器。
刚开始时C2上端没有电压，则IC1-3输出高电平。
这个高电平有两个放电通路，一个通路是通过R14反馈到10脚，另一通路是经电阻R15对电容C2充电，当充电的电压高于10脚电压V+ 时，比较器翻转输出低电平；与此同时，由于R14的反馈作用，10脚电压立即下跳到V-，这时，电容C2通过电阻R15放电，当放电的电压小于10脚电压V-时，比较器再次翻转输出高电平，由于R14的反馈作用，10脚电压立即上跳到V+，此后电路一直重复上述过程，因此，IC1-3的输出为频率固定的方波信号。
电池充电电路的设计与仿真--吴鹏
课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)评分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题创新10 有重大改进或独特见解，有一定实用价值有较大改进或新颖的见解，实用性尚可有一定改进或新的见解有一定见解观念陈旧论文(计算书、图纸)撰写质量50结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日重庆大学本科学生课程设计任务书课程设计题目蓄电池充电电路的设计与仿真学院电气工程学院专业电气工程与自动化年级2010级已知参数和设计要求：[1] 直流输入电压380V；[2] 输出电压48VDC；[3] 输出功率1000W；[4] 开关频率100kHz。