基于CTI-EKF融合算法的高效节能电池化成系统设计

本文主要探讨了基于CTI-EKF融合算法的高效节能二次电池化成系统的设计方法。随着储能技术和电器能效管理技术的发展，传统的二次电池化成系统在化成质量和能源效率方面存在诸多不足。CTI（Current Time Integration）是一种利用累积充电时间来评估电池状态的方法，而EKF（Extended Kalman Filter）是一种在动态系统中估计状态变量的算法，它结合了测量和模型预测，提高了数据处理的精确度。 本文的核心贡献在于提出了一种集成CTI和EKF的新型化成系统方案，该系统采用了STM32单片机作为主控制器，单片机以其强大的处理能力和低功耗特性，为电池管理系统(BMS)提供了稳定的基础平台。通过改进的卡尔曼滤波技术，系统能够实时准确地预测和控制电池的SOC（State of Charge），即电池的剩余能量，这有助于精细化的充放电管理。 此外，系统利用高效的AC/DC和DC/DC变换技术，优化了能量转换过程，显著提升了电池的化成质量和整个系统的能量回收率。在实际应用中，作者通过实验验证了采用PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法的电流控制精度极高，误差控制在0.1%以内。相比于传统带有储能装置的电池化成设备，这种新型系统能实现大约15.6%的节能效率提升，显示出明显的经济效益和环境优势。 这篇论文深入研究了如何利用先进的控制理论和硬件技术，结合CTI-EKF算法，设计出一种高效节能的二次电池化成系统，对于推动电池制造行业的可持续发展具有重要意义。通过实施这样的系统，电池制造商不仅可以提升产品质量，还能降低运营成本，符合当前绿色能源和智能制造的趋势。