微功耗清洁能源存贮系统

，电池组继续对负载放电。

图9 无损充电机放电原理电路图

单体电池E1，连同与之并联的并联稳压电路Va和开关电路SW1，构成一个基本单元，此基本单元可以任意级联，对任意数目的锂离子动力单体电池组成的电池组进行充放电。

图10是电动轿车96V锂离子动力电池组充电电压的仿真波形，单体电池26个，端电压3.7V，26个单体电池端电压从2V到3.3V不等，依次相差0.05V，充电终了时，每个单体电池端电压完全相等，都等于与每个单体电池并联的稳压电源输出电压的设定值3.75V。单体电池充电终止端电压，等于与其并联的并联稳压电路输出电压的设定值，此设定值可以人为调整，所以单体电池充电终止端电压可以人为控制，电动轿车96V锂离子动力电池组的充电电路参考文献[5]。

电动轿车采用三相电机驱动，则锂离子动力电池组端电压为288V，需3.7V单体电池78个串联，充电电路略显复杂，但由于整个充电电路完全由相同的简单电路级联而成，且无大电流、高电压开关的通断操作，实现起来非常容易，具体电路和仿真波形参考文献[5]{5}。

图10 电动轿车96V锂离子动力电池组充电电压的仿真波形

6 蓄电池特性的选择

6.1 普通铅酸蓄电池

免维护铅酸蓄电池的结构，由于自身结构上的特点，在使用寿命期间基本不需要补充蒸馏水，具有耐震、耐高温、体积小、自放电小等特点，采用铅钙合金栅架后，充电时产生的水分解量少，水份蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头、电线腐蚀少，抗过充电能力强，起动电流大，电量储存时间长等优点。

因此，免维护铅酸蓄电池相对于一般蓄电池有非常大的优势，但在使用过程中会发生减液现象，这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅，完全充电后蓄电池内的反电动势，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出，使电解液减少。由于其结构上的原因，正常使用中，只能以3C以下倍率充电、放电，其比能量、比功率、循环寿命等难以适应电动汽车、智能电网、清洁能源系统储能等领域的时代要求。

6.2 锂离子动力蓄电池

锂离子蓄电池对充放电的要求，与铅酸等可逆电化学反应类蓄电池完全不同。由于锂离子蓄电池成组应用技术、系统集成关键技术和关键零部件及产品研究，严重滞后于锂离子蓄电池的发展，电池成组后发生过充电、过放电、超温和过流等问题，致使成组锂离子蓄电池使用寿命大幅缩短，安全性大幅下降，甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故，已经成为制约锂离子蓄电池产业发展的主要问题，也是当前节能与新能源汽车产业发展的技术瓶颈。

我国电动汽车技术发展到今天，在车用动力电池、电机、电传动等领域，已经取得了一批不错的成果。车用动力电池技术虽然还不是很成熟，但发展的速度与发达国家相比并不算慢。对电池单体进行测量时，显示出的各项指标基本达到设计要求。但是，真正集成为一个动力总成，或者集成到整车上的时候，却发现与单体测量时的情况有很大出入。车用动力电池总成并非将一个个单体电池串联或并联在一起就行了那么简单。将数10个甚至上百个电池集成在一起，并将它们集成到车上，在世界范围内都是一项高新技术，绝不是看起来那么容易的事情，有能力解决这一难题的单位或个人也不是太多。锂离子蓄电池系统主要包括电池系统、充电系统、放电系统和维护管理系统，是一个函括多个技术领域和行业的高技术集成系统{6}。

综上所述，就目前电力电子技术而论，锂离子动力电池的应用仍处于研发阶段，还没有形成一个商业运营的系统，在可预见的将来，也不可能形成市场。

6.3 千网水平蓄电池

鉴于世界能源危机即将来临，鉴于千网水平蓄电池相对于传统蓄电池的强大优势，鉴于锂离子动力电池应用技术的研究现状，现在正是千网水平蓄电池异军突起的大好时机。全世界生产千网水平蓄电池只有两个地方，一个在美国，一个在包头，但市场需求却是无限的，电动汽车动力、智能电网贮能、清洁能源系统贮能等等，这些都关系到一个国家的战略、命运、未来，千网水平蓄电池能在包头落地生根，则中国幸甚，人民幸甚。

表1 千网水平电池与传统电池比较

千网水平蓄电池具有以下的优势。

⑴ 因为极板采用水平放置，可以避免电池的电解液浓度差的极化现象，而电解液浓度差的极化现象是传统铅蓄电池容量下降及寿命缩短的主要原因之一。

⑵ 极板阴阳直接连通，因此内阻小，极板活物质利用比较均匀，且节省极群并联铅材，大电流放电，电压降比较小。

⑶ 采用铅网替代传统的栅板zgrid{，减轻电池重量节省耗材，让电池的重