基于新能源的装备电池模块设计探讨

基于新能源的装备电池模块设计探讨

刘太彪

青岛酒店管理职业技术学院山东266100

摘要：电池作为生活中比较常见的提供电能的设备，在社会各个行业的范围不断扩大的前提下，装备电池模块的设计工作中逐渐引入了新能源理念，新能源也逐渐成为装备设计特别是装备能源设计领域中的研究热点。鉴于此，本文就基于新能源的装备电池模块设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：装备电池；新能源；设计；探讨

1.新能源装备电池的组成

尽管人们对于电池都很熟悉，但是，对于电池是由什么成分组成的并不了解。以下便对新的能源装备电池的组成展开探讨。使用镉镍电池或者锂电池作为它的储能器件，配合220V光伏板或者交流电来进行充电操作。其中，镉镍电池或者锂电池作为电流的传导体而存在，将电解液作为基础，充放电的程度并不由电解液的密度来决定，是根据充电时产生的电压来决定的。当交流的220V电源无法满足电气设备对镉镍电池或者锂电池的需求的时候，就可以用光伏电板来代替。此外，还可以借助超级电容完成对电板的快速充电效果，如此一来，也能够很好的弥补镉镍电池或者锂电池电能不足时电能输出情况的存在。同时，还应该确保其他蓄电池的快速、常规以及负载供电，此时，检测控制电路就发挥出了应有的作用，借助触屏来完成控制工作，完成对控制电路的检测，是实现电池性能修复以及检测的最基础的保证。

2.基于新能源的装备电池模块设计探讨

对于军械装备电池，基于其特殊性以及在充电时间和电池能量上的要求，单一化的储能模式往往不可行。因此，本文在保持原有220V交流电充电功能的同时，进一步对引用太阳能这一新能源的装备电池模块设计思路进行了探讨。

2.1充电储能模块设计探讨

对于军械装备电池，基于军械多在野外使用。因此，其充电储能模块的能源必须满足在野外简单可获取的要求。此外，为迎合新能源的可再生要求，此处可采取的能源包括太阳能、水势能以及地热能，而考虑到普遍存在性以及获取的便捷性的要求，太阳能是最佳选择。因此，新能源装备电池模块充电储能模块应采用光伏电池板。在行军途中，当天气晴朗时，装备电池所配备的太阳能电池板可最高效率地进行太阳能的吸收和转变，将能源及时转化为电能储存到电池中。需要注意的是，当电池处于快速充电状态时，产生的过大电流可能会对电池造成一定的损害，因此，为保障其使用寿命和安全性，在充电储能模块还应设置1个超级电容。当电池处于常规充电时，超级电容可以将部分的电能进行缓存，降低对蓄电池的影响。充电模块适于设计为一个数控恒流源系统，且应保障其具备恒流充电、恒压充电以及恒流恒压充电3种电流模式，即可在军械装备电池野外充电的过程中，具备最大的适应能力，进行快速、安全的充电。

2.2运作模块设计探讨

对于太阳能电池，其在使用过程中最大的缺点是稳定性不足。因此，在进行运行模块设计时，其重点是如何保障设计出的电池模块能在运行过程中一直处于最佳状态。此处，本文设计引入单片机进行运作模块的设计，在具体的设计过程中，可通过单片机设计一个固定参数，在蓄电池的运作过程中，通过对其输出输入电压的监控，进行有效的控制。当输出输入电压超出设计标准值后，单片机下达指令进行控制，实现对电池整个使用过程的控制，保障太阳能蓄电池在使用过程中可以一直处于最佳工作状态，从而提升蓄电池的安全性和稳定性。

2.3修复监控模块设计探讨

在机械装备电池的充放电过程中，鉴于机械装备电池使用环境十分恶劣，极易导致一些故障和损坏发生。因此，在基于新能源的装备电池模块的设计上，还应设计修复监控模块，当电池出现过充或过热情况时，能及时检测到并予以警报，避免电池在非常规状态下使用。设计时，可在电池放电的过程中，对其电压、电流以及温度等充放电参数进行动态、实时的检测，当检测参数超过设计指标时，立即发出警报，保障蓄电池在使用上的灵活性，继而有助于恢复电池的存放电能力。装备电池的修复模块的关键在于能准确地对电池性能进行检测，继而针对检测结果采取针对性的措施，提升电池的使用效率，延长使用寿命。通过对大量事例的研究，选择使用蓄电池内阻检测法作为蓄电池的检测方法。该方法可以在蓄电池的使用过程中，对电池电阻和电压同时进行测量，并和已经设定好的内阻检测结果进行比对，通过对对比数据的分析，判断电池的使用寿命，并采用交流注入的方式反复进行电池内阻的测量，不但测量速度快，同时又避免了对内阻产生损坏，可以保证测量安全和精确度。电池内阻测试法在其组成上主要包括电池、基准电阻部分、信号发出及联合驱动部分以及内阻信号处理部分，在具体的电阻、电压的测量过程中，为了尽可能地保障测量精度，最有效的方式是将直流电压信号和交流电压信号隔离进行测量。直流电压部分可直接将其设定为电池的开口电压。微弱的交流电压可以通过微波和放大处理的方式进行处理，获得实际所需的电压信号，从而准确地对新能源电池的使用性能情况进行判断。

2.4光伏电池

通过使用数据对电能进行分析可以发现，在正常的工作运行中，太阳能电池作为一个最大的功率点而存在。这就引起了人们的深度思考，如何才能够让太阳能电池处于最佳的运行状态呢？我们需要运用最大功率点来对其进行跟踪。大致的控制流程是从单片机功能配置开始进入到电路转换输出，输入电压，对电流进行采样。采样经过分析和计算，得到输出功率。再将输出电压降低一级来进行相同步骤的采样，看看最后得出的电压是否会升高一级。将整个实验过程得出的数据进行反复比对，最后这个控制流程就结束了。当我们实现太阳能电池一直出于最佳的工作状态，我们的工作效率和工作收益都会是有目共睹的。

结语

有了新的能源装备电池，以后在野战条件下我们就可以不用再受限制于传统的蓄电池保障模式。新的能源装备采用了混合能源技术，这种技术可以满足战时应急充电，也可以满足日常充电的使用。它利用数字化提取技术，将蓄电池内阻精度检测的十分精准。在这个前提下，自然就提高了蓄电池的保障能力。真正的实现了一种能源多种利用，这一种设备为不同型号不同电压等级的蓄电池检测、修理、充电，有效的体现了一对多的工作效率。

参考文献

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