電力電子專輯電池管理

電池管理—電力儲能系統的整合關鍵

電子月刊,181期,20108

主編:鄒應嶼

 

主編簡介:

鄒應嶼先生,交通大學電子研究所博士。

現任交通大學電機與控制工程系教授、前瞻電力電子中心主任。

曾任職於工研院電子研究所、美國維琴尼亞理工學院電力電子中心訪問學者、交通大學電機與控制工程研究所所長、工研院、中科院、同步輻射中心顧問、國科會、經濟部、與專利局計畫審查委員、IEEE論文審查委員、並歷經國內多家科技公司之技術諮詢顧問。

 


專輯前言

    可充電電池是可攜式電子產品與電動車輛的關鍵儲能元件,它同時也可作為綠色能源發電系統的儲能裝置。可充電電池的種類繁多、應用廣泛,各種新型電池材料、電池管理IC、與新產品應用的研發正處於快速發展的階段。電池管理包含了電池保護、容量偵測、充電控制等範疇,由於電池具有隨著各種使用條件改變的非線性特性,例如充電方式、使用次數、老化現象、溫度效應等因素均會改變電池的特性,理想的電池管理必須藉由充分的電池特性瞭解與回授檢測,發展智慧型的電池管理機能,以系統晶片方式實現智慧型的電池管理機能將是未來發展的方向。

    電池管理技術是電力儲能系統的整合關鍵,在可攜式電子產品具有龐大的發展潛力,本專輯針對此一主題,邀請國內相關研究學者專家,發表他們的研究成果。劉益華、羅一峰先生,以『運用田口法之鋰電池最佳化快速充電波形搜尋』主題說明應用田口法之全域最佳化技巧,針對鋰離子電池來搜尋多階段電流波形設定值,找出最佳化快速充電波形,應用此法於鋰電池之最佳化快速充電。

    卓武舜、賴建瑋、張簡士琨、黃宜正等先生所發表的『可程式系統晶片設計串聯電池組均充器』,針對串聯電池組的不均勻充電現象,提出一個結合順向式與返馳式轉換器之正負脈衝串聯電池均充器,其中順向式轉換器為供應電池組之主要正脈衝充電電流,而返馳式轉換器的多繞組變壓器,負責負脈衝放電與能量回收,並利用變壓器的漏電感去控制分配充電電流至個別的電池,藉此達到均充之目的。

    劉又齊先生所發表的『電動車電池可輸出電量提昇之技術』,針對電動車的電池管理,將鉛酸電池與鋰電池並聯運轉,結合鉛酸電池與鋰電池之放電特性,做最佳之電源管理,可提升電動車電池之輸出電量及降低電動車電池之成本。

    董蘭榮、顏介皇先生所發表的『多電流之鋰電池充電最佳解搜尋』,提出一個0-1整數線性規劃演算法,針對鋰離子二次電池的充電模式找出變動定電流的充電配方,達到充電效率最佳化的目的。實驗結果顯示,與傳統CC-CV充電法比較可節省約20%的充電時間。本專輯以『電池管理』為主題,希望結合電池系統與電源IC產業,共同推動這個正在迅速發展的新興產業。

 

本期特論包含下列主題:

 


台灣新竹交通大學電力電子系統與晶片實驗室