本文關(guān)鍵詞：基于功率型磷酸鐵鋰電池組成電動公交車電源系統(tǒng)的研究

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【摘要】：鋰電池因具有重量輕、續(xù)航里程持久、使用壽命長、可以實(shí)現(xiàn)快速充電等特點(diǎn)逐漸被人們重視。目前動力鋰電池在電動汽車應(yīng)用方面主要存在著電池模塊和系統(tǒng)管理性能差的問題,特別是模塊和系統(tǒng)的電量均衡問題,使得電池組的壽命遠(yuǎn)小于電池單體的壽命,另外如何提高電池模塊的安全性也是倍受關(guān)注的問題。本文結(jié)合淄博市動力電池純電動公交車項(xiàng)目。綜述市內(nèi)純電動公交車的運(yùn)行特點(diǎn)和電池的充電特性,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)純電動公交車運(yùn)行間歇期間的快速淺充電和運(yùn)行結(jié)束后慢充電。充電過程中能自動實(shí)現(xiàn)不同充電電流階段的轉(zhuǎn)換,能實(shí)時的顯示充電狀態(tài)以及工作狀態(tài)報警功能。在分析現(xiàn)有充電機(jī)類型的基礎(chǔ)上,為減少網(wǎng)側(cè)諧波含量、實(shí)現(xiàn)大功率輸出選定2重串聯(lián)12脈整流電路作為充電系統(tǒng)的主電路,并利用Matlab對其網(wǎng)側(cè)諧波含量進(jìn)行模擬仿真。實(shí)驗(yàn)和仿真證實(shí)充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大功率輸出,并減少網(wǎng)側(cè)5、7次等6N±1次諧波。對功率型磷酸鐵鋰電池快充情況下的熱均衡管理進(jìn)行討論,對磷酸鐵鋰電池進(jìn)行建模并對鋰電池降溫方法進(jìn)行研究,在多種充放電實(shí)驗(yàn)情況下與Matlab仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,并在對比基礎(chǔ)上擴(kuò)大冷卻液的流通通道、根據(jù)電池產(chǎn)生熱量的大小合理計(jì)算所需相變材料的多少對電池組進(jìn)行降溫處理,通過Ansys軟件,對單體電池以及電池組的發(fā)熱情況建立模型并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。結(jié)合導(dǎo)師主持參與的國家863重大項(xiàng)目“高性能鋰動力電池及電動汽車應(yīng)用考核”項(xiàng)目,著重對磷酸鐵鋰26650圓柱電池單體組合成130Ah12V的電池模塊進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)出電動開關(guān)式自動均衡電池模塊：四組32只26650電池并聯(lián)單元通過電動開關(guān)觸點(diǎn)連接組成串聯(lián)的電池模塊,進(jìn)行正常的充放電工作；并通過電動開關(guān)觸點(diǎn)換接使電池模塊內(nèi)所有的電池單體連接成并聯(lián)狀態(tài),進(jìn)行電量并聯(lián)均衡。根據(jù)傳統(tǒng)的均衡方法設(shè)計(jì)出自動并聯(lián)均衡方法,從而實(shí)現(xiàn)電池模塊的輸出或均衡。選擇各電池組群分別并聯(lián)在均衡正極和均衡負(fù)極之間時,使各電池組群進(jìn)入自動均衡狀態(tài),且電動均衡開關(guān)裝置動作速度比較快,不會產(chǎn)生動作火花,提高了各電池組群的使用壽命。最后對本篇論文的研究做一個總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：鋰電池 快速充電 自動均衡電池模塊 自動并聯(lián)均衡
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM912;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 概述8-16
• 1.1 電動公交車8-10
• 1.1.1 電動公交車的發(fā)展8
• 1.1.2 電動汽車的特點(diǎn)8-10
• 1.2 電動汽車動力電池10-14
• 1.2.1 電動汽車動力電池研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 LiFePO_4動力電池性能試驗(yàn)研究11-14
• 1.3 課題來源、意義及研究內(nèi)容14-16
• 1.3.1 課題來源及研究意義14-15
• 1.3.2 課題研究完成工作15-16
• 第二章 磷酸鐵鋰電池組功率型充放電技術(shù)研究16-34
• 2.1 充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理16-17
• 2.2 充電系統(tǒng)主電路參數(shù)設(shè)計(jì)17-20
• 2.2.1 晶閘管參數(shù)計(jì)算17-18
• 2.2.2 平波電抗器設(shè)計(jì)18-20
• 2.3 充電系統(tǒng)諧波分析20-22
• 2.3.1 諧波危害及治理分析20-21
• 2.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)21-22
• 2.4 充電系統(tǒng)的保護(hù)22-26
• 2.4.1 限流及過流保護(hù)電路22-24
• 2.4.2 抑制電壓、電流突變24-25
• 2.4.3 相序保護(hù)電路25-26
• 2.4.4 欠水壓保護(hù)電路26
• 2.5 快速充電模式分析26-33
• 2.5.1 脈沖充電階段的停充控制方法設(shè)計(jì)28-30
• 2.5.2 充電數(shù)據(jù)分析30-31
• 2.5.3 現(xiàn)場波形測試31-33
• 2.6 本章總結(jié)33-34
• 第三章 功率型磷酸鐵鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究34-43
• 3.1 磷酸鐵鋰電池發(fā)熱原理34-36
• 3.1.1 電池?zé)嵩茨Ｐ?/span>34-35
• 3.1.2 磷酸鐵鋰動力電池?zé)崃W(xué)參數(shù)35-36
• 3.2 Matlab鋰電池模型36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析37-38
• 3.4 動力電池降溫方式研究38-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 動力鋰電池組充電均衡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)43-61
• 4.1 均衡主電路的設(shè)計(jì)43-48
• 4.1.1 整流電路43-46
• 4.1.2 整流電路主要器件參數(shù)計(jì)算46-48
• 4.2 均衡控制電路的設(shè)計(jì)48-50
• 4.3 均衡系統(tǒng)主要保護(hù)電路的設(shè)計(jì)50-53
• 4.3.1 主電路相序保護(hù)50-51
• 4.3.2 限流及過電流保護(hù)51-52
• 4.3.3 鋸齒波小電流充電均衡保護(hù)52-53
• 4.4 電池模塊自動并聯(lián)均衡方法的設(shè)計(jì)53-54
• 4.5 電動開關(guān)式自動均衡電池模塊的設(shè)計(jì)54-59
• 4.5.1 模塊設(shè)計(jì)的背景54
• 4.5.2 電動開關(guān)式自動均衡電池模塊創(chuàng)新點(diǎn)54
• 4.5.3 電動開關(guān)式自動均衡電池模塊結(jié)構(gòu)及均衡原理54-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 第五章 課題總結(jié)61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 在讀期間公開發(fā)表的論文64-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1127601