评价。
本文以锂离子动力电池组为例，在分析其原理、特性以及具体应用所面临相关问 题的基础上，设计并实现了一套高效节能的动力电池组循环测试系统。本系统使用UPS 作为能量的中转，在分级测量与控制系统的基础上，利用基于脉宽调制相移技术的可 控逆变器实现了动力电池组充放电回路的电力循环，通过循环测量，该测试系统能够 在节能的情况下，完成对动力电池组六个基本指标测量。
动力电池使用工况比较特殊，其应用还有一些关键问题需要解决，比如充电过 程中避免由于电池个体差异而带来充电不均勻的情况，以及如何科学的评估动力电 池电荷状态等等，虽然对电池的认识在逐步深入，但是面对新兴的动力电池组，在 电池性能影响状态，电池状态估算等方便还是需要进一步研究。
一般的电池检测系统是对于单体电池而言的，电池电压和电流的被测范围都不 大，动力电池组是由很多个电池单体构成，相应的测试也必须以电池组为单位进行。 动力电池组的科学评价需要全面综合的数据，现有的电池检测设备不能完成全部参 数的测量，并提供完整的原始数据以供后期分析，动力电池组的参数测量用传统方 式测量周期长，而且效率不高。除此之外，测试的充放电过程中由于电池单体的差 异存在，极易因为过充电和过放电而损坏电池。
因此，有必要设计专门的动力电池检测系统，全面系统的精确测量动力电池组 的相关参数，科学评价其性能，为其设计提供依据。同时开放原始数据，为更科学 合理的确定电池管理方式延长其使用寿命提供科学依据。
通过记录动力电池组在多次高效科学的充放电期间的各种参数变化，并计算之。 对电池组的质量进行评价。
一个完整的动力电池组检测系统包括动力电池组，充放电管理控制器，测量数 据采集系统，以及数据处理系统。本文描述的动力电池组测试系统通过设计电池参 数采集模块，工作在充放电平台上由上位机监控处理下，完成对电池组性能的测试。
本论文关于该测试系统的研究主要包括如下几个部分：
1， 完成对锂电池各种特性的收集，了解与研究。
2, 比较动力电池组各种参数的不同测量方案的优劣。
3， 设计动力电池组质量测试系统的框架。
4， 系统的软件硬件实现。
目前所有的主流电池中，锂离子电池是性能最优秀的。在它的体积不大的前提 下，其相比传统的镍氢电池，能量密度可以做到三倍，已经可以达到140—200Wh/kg, (镍氢电池只有50—60Wh/kg)。除此之外，锂离子电池的单体工作电压都能够达到
2. 2V-3. 7V,相当于普通1.2V镍氢电池单体工作电压的三倍，这无形中便减少了为 了达到一定工作电压而串联的电池单体的个数，从而大大降低了由于电池单体性能 差异而造成的电池组工作故障发生的概率，这个特点非常适用于工作要求稳定的工 业场合。再次，锂离子电池不像镍氢电池具有记忆效应，电池的容量比较稳定，使 用寿命较原来的传统电池提高了很多，不仅如此，其优秀的产品能够达到1500次反 复充放电的使用寿命。对于自放电率，锂离子电池也具有优良的性能，其拥有非常 低的自放电率，电能能很好的保存起来，不工作时，锂电池内部的化学组分非常稳 定。最后，由于金属锂并不是重金属元素，所以不会发生相应的重金属污染，符合 绿色环保的要求。
早期的锂离子电池由于负极材料为金属锂，锂沉积与锂枝晶的情况在充电过程 中尤为明显，直接对电极产生腐蚀，从而使电池的使用寿命大大受影响，严重的时 候，短路和爆炸的可能性很大。
后来锂离子电池改进了结构，在电池的正负极之间通过加入拥有晶状活性结构 的材料来容纳锂离子，使之能够在正负极之间运动，从而产生电流。
对锂离子电池进行充电时，由金属锂的氧化物构成的正极产生锂离子，锂离子 在电场作用下运动到负极，负极由碳构成，但是负极的碳做成了带有微孔的层状结 构，锂离子到达负极后，会进驻到负极的微孔层状结构中，电量越高，充电越完全， 意味着进驻负极微孔的锂离子越多，反之则少。和刚才的过程相反，锂离子电池放 电时，电池负极结构中镶嵌的锂离子迅速向电池正极回流，回到正极的锂离子数量 的多少代表了电池放电的电量多少。
锂电池的发展历史
锂电池最初的发展就是由于I960—1970年的化石燃料危机，由于在所有金属中 锂比重很小，摩尔数为6.94g/mol，密度为0.53g/cw3、电极电势为一3.04V (相对
标准氢电极)，因此，锂电池体系凭借在目前电池体系中最高的能量密度，直接为电 池设计师所青睐。
大致可以用为两个阶段描述锂电池的发展：锂一次电池（锂原电池)、锂二次电 池（可充电锂电池），其中，锂二次电池的发展又分为金属锂二次电池、锂离子电池 与聚合物锂电池三个阶段。
