本文關鍵詞：基于功率型磷酸鐵鋰電池組成電動公交車電源系統的研究

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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、可以實現快速充電等特點逐漸被人們重視。目前動力鋰電池在電動汽車應用方面主要存在著電池模塊和系統管理性能差的問題,特別是模塊和系統的電量均衡問題,使得電池組的壽命遠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注的問題。本文結合淄博市動力電池純電動公交車項目。綜述市內純電動公交車的運行特點和電池的充電特性,設計實現純電動公交車運行間歇期間的快速淺充電和運行結束后慢充電。充電過程中能自動實現不同充電電流階段的轉換,能實時的顯示充電狀態(tài)以及工作狀態(tài)報警功能。在分析現有充電機類型的基礎上,為減少網側諧波含量、實現大功率輸出選定2重串聯12脈整流電路作為充電系統的主電路,并利用Matlab對其網側諧波含量進行模擬仿真。實驗和仿真證實充電系統實現大功率輸出,并減少網側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行討論,對磷酸鐵鋰電池進行建模并對鋰電池降溫方法進行研究,在多種充放電實驗情況下與Matlab仿真數據進行對比,并在對比基礎上擴大冷卻液的流通通道、根據電池產生熱量的大小合理計算所需相變材料的多少對電池組進行降溫處理,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驗結果比較。結合導師主持參與的國家863重大項目“高性能鋰動力電池及電動汽車應用考核”項目,著重對磷酸鐵鋰26650圓柱電池單體組合成130Ah12V的電池模塊進行研究,設計出電動開關式自動均衡電池模塊：四組32只26650電池并聯單元通過電動開關觸點連接組成串聯的電池模塊,進行正常的充放電工作；并通過電動開關觸點換接使電池模塊內所有的電池單體連接成并聯狀態(tài),進行電量并聯均衡。根據傳統的均衡方法設計出自動并聯均衡方法,從而實現電池模塊的輸出或均衡。選擇各電池組群分別并聯在均衡正極和均衡負極之間時,使各電池組群進入自動均衡狀態(tài),且電動均衡開關裝置動作速度比較快,不會產生動作火花,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。
【關鍵詞】：鋰電池 快速充電 自動均衡電池模塊 自動并聯均衡
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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狀10-11
• 1.2.2 LiFePO_4動力電池性能試驗研究11-14
• 1.3 課題來源、意義及研究內容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研究16-34
• 2.1 充電系統結構及工作原理16-17
• 2.2 充電系統主電路參數設計17-20
• 2.2.1 晶閘管參數計算17-18
• 2.2.2 平波電抗器設計18-20
• 2.3 充電系統諧波分析20-22
• 2.3.1 諧波危害及治理分析20-21
• 2.3.2 仿真實驗21-22
• 2.4 充電系統的保護22-26
• 2.4.1 限流及過流保護電路22-24
• 2.4.2 抑制電壓、電流突變24-25
• 2.4.3 相序保護電路25-26
• 2.4.4 欠水壓保護電路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計28-30
• 2.5.2 充電數據分析30-31
• 2.5.3 現場波形測試31-33
• 2.6 本章總結33-34
• 第三章 功率型磷酸鐵鋰電池熱管理系統研究34-43
• 3.1 磷酸鐵鋰電池發(fā)熱原理34-36
• 3.1.1 電池熱源模型34-35
• 3.1.2 磷酸鐵鋰動力電池熱力學參數35-36
• 3.2 Matlab鋰電池模型36-37
• 3.3 實驗驗證及分析37-38
• 3.4 動力電池降溫方式研究38-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第四章 動力鋰電池組充電均衡系統的設計43-61
• 4.1 均衡主電路的設計43-48
• 4.1.1 整流電路43-46
• 4.1.2 整流電路主要器件參數計算46-48
• 4.2 均衡控制電路的設計48-50
• 4.3 均衡系統主要保護電路的設計50-53
• 4.3.1 主電路相序保護50-51
• 4.3.2 限流及過電流保護51-52
• 4.3.3 鋸齒波小電流充電均衡保護52-53
• 4.4 電池模塊自動并聯均衡方法的設計53-54
• 4.5 電動開關式自動均衡電池模塊的設計54-59
• 4.5.1 模塊設計的背景54
• 4.5.2 電動開關式自動均衡電池模塊創(chuàng)新點54
• 4.5.3 電動開關式自動均衡電池模塊結構及均衡原理54-59
• 4.6 本章小結59-61
• 第五章 課題總結61-62
• 參考文獻62-64
• 在讀期間公開發(fā)表的論文64-65
• 致謝65

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1 ;磷酸鐵鋰電池在當今電池大戰(zhàn)中獨領風騷[J];汽車零部件;2011年04期

2 衣斌;李新鵬;馬強;高磊;;磷酸鐵鋰電池在通信行業(yè)的應用研究[J];通信電源技術;2012年04期

3 徐小明;;磷酸鐵鋰電池在純電動汽車推廣中的應用[J];新材料產業(yè);2012年09期

4 宋丹;楊肅博;劉姣姣;安貝貝;劉蘭玉;;磷酸鐵鋰電池項目環(huán)境影響評價技術要點淺析[J];三峽環(huán)境與生態(tài);2013年04期

5 馬貴龍;孫延先;喬峰華;;磷酸鐵鋰電池的新發(fā)展[J];中國自行車;2008年11期

6 謝曉華;張建;李佳;劉浩涵;夏保佳;;磷酸鐵鋰電池低溫性能的研究[J];華南師范大學學報(自然科學版);2009年S1期

7 孫慶;孫克寧;代云飛;周壽斌;;充電限制電壓對磷酸鐵鋰電池的影響[J];中國自行車;2010年11期

8 石偉宏;武亞波;;磷酸鐵鋰電池在移動基站中的應用[J];電信技術;2010年12期

9 馬猛;;海霸磷酸鐵鋰電池在移動基站的應用[J];通信世界;2010年45期

10 雷毅;;磷酸鐵鋰電池在通信行業(yè)節(jié)能減排中的應用[J];電信技術;2011年03期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 謝曉華;張建;李佳;劉浩涵;夏保佳;;磷酸鐵鋰電池低溫性能的研究[A];第二十八屆全國化學與物理電源學術年會論文集[C];2009年

2 康彩云;張樂;張方建;張瑜;;磷酸鐵鋰電池在移動通信系統中的應用研究[A];通信電源新技術論壇2011通信電源學術研討會論文集[C];2011年

3 李志華;唐志雄;;通信用磷酸鐵鋰電池的節(jié)能減排應用[A];通信電源新技術論壇2011通信電源學術研討會論文集[C];2011年

4 李淑芝;曾心茁;劉可迅;王峰;;綠色環(huán)保電池的心臟——磷酸鐵鋰電池專利世界申請狀況及分析[A];全面實施國家知識產權戰(zhàn)略，，加快提升專利代理服務能力－2011年中華全國專利代理人協會年會暨第二屆知識產權論壇論文集[C];2011年

5 李秋華;;磷酸鐵鋰電池包的熱管理優(yōu)化分析[A];第30屆全國化學與物理電源學術年會論文集[C];2013年

6 戶龍輝;李欣然;尹麗;胡京;胡臻;呂超賢;;磷酸鐵鋰電池儲能系統建模及其并網研究[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學術年會論文集[C];2013年

7 倪昀煒;;簡述磷酸鐵鋰電池在通信電源系統中的應用優(yōu)勢[A];通信電源新技術論壇2011通信電源學術研討會論文集[C];2011年

8 郭志俊;;動力磷酸鐵鋰電池組充電管理電路的設計研究[A];煤礦自動化與信息化——第20屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第2屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C];2010年

9 呂明海;晏瑋;;淺談鐵鋰電池基站節(jié)能減排應用思路[A];2012年中國通信能源會議論文集[C];2012年

10 婁世菊;李晨;;新能源汽車用動力磷酸鐵鋰電池正極材料研究進展[A];自主創(chuàng)新、學術交流——第十屆河南省汽車工程科學技術研討會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 立冬;動力新秀——磷酸鐵鋰電池[N];中國有色金屬報;2008年

2 SSIPEX-Agilent汽車電子測試 聯合實驗室 唐立　王萍萍 中科院上海信息技術與微系統研究所 方娜;磷酸鐵鋰電池專利爭奪激烈 國內企業(yè)應加快布局[N];中國電子報;2009年

3 ;鄒城與香港洪橋公司磷酸鐵鋰電池項目簽約[N];濟寧日報;2010年

4 記者 祁安;實聯在淮投資磷酸鐵鋰電池項目[N];淮安日報;2012年

5 ;陳衛(wèi):我們自己齊心合力就能把混合動力做好。[N];機電商報;2009年

6 記者劉其丕;天津力神磷酸鐵鋰電池首次實現批量出口[N];中國有色金屬報;2010年

7 美國專利律師 蔡茫�！”緢篑v美國記者 毛黎 供稿;磷酸鐵鋰電池及其專利之爭[N];科技日報;2010年

8 叢林;我磷酸鐵鋰電池打破國外壁壘[N];中國化工報;2011年

9 本報記者 賈曉濤;通信用磷酸鐵鋰電池：等待電動汽車[N];通信產業(yè)報;2011年

10 CNE記者 趙坤;磷酸鐵鋰電池將逐步進入通信行業(yè)[N];中國電力報;2011年

中國博士學位論文全文數據庫 前2條

1 李哲;純電動汽車磷酸鐵鋰電池性能研究[D];清華大學;2011年

2 朱政;磷酸鐵鋰電池荷電狀態(tài)估計方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 鄧宮泰;磷酸鐵鋰電池組SOC估計算法研究[D];西南交通大學;2015年

2 歐陽家俊;動力磷酸鐵鋰電池均衡系統設計與研究[D];西南交通大學;2015年

3 王翔;新能源磷酸鐵鋰電池在航標系統中的應用研究[D];集美大學;2015年

4 范永清;磷酸鐵鋰電池組均衡策略及其管理系統故障診斷的研究[D];上海應用技術學院;2015年

5 陳根;光儲式電動汽車充電站的設計與仿真研究[D];上海電力學院;2015年

6 蔣瑋棟;磷酸鐵鋰電池組動態(tài)均衡技術的研究[D];華北電力大學;2015年

7 周武生;電動汽車磷酸鐵鋰電池建模及荷電狀態(tài)估計研究[D];南昌航空大學;2015年

8 徐秋雨;基于無跡卡爾曼濾波的磷酸鐵鋰電池SOC估計算法[D];清華大學;2014年

9 寧倩慧;基于改進Thevenin模型的磷酸鐵鋰電池SOC預測方法研究[D];中北大學;2016年

10 王乃鑫;風光儲系統磷酸鐵鋰電池SOC預估方法的研究[D];北方工業(yè)大學;2016年

本文編號：1127601