鋰電池憑借著其能量密度高、使用壽命長(zhǎng)、自放電率低等優(yōu)點(diǎn),正逐步取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、航空航天等大功率儲(chǔ)能領(lǐng)域。這對(duì)于鋰電池充電過(guò)程中的快速性和高效性提出了更高的要求,同時(shí)電池模組內(nèi)單體電池的不一致問(wèn)題也亟需解決。因此,本文深入探究了鋰電池的工作特性,在對(duì)鋰電池模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)的基礎(chǔ)上,揭示了電池性能與充電電流的內(nèi)在關(guān)系,設(shè)計(jì)了適用于鋰電池的高效可靠的充電與管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了包括整機(jī)運(yùn)行效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、電池均衡特性等一系列指標(biāo)的實(shí)質(zhì)性提升。論文具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)鋰電池的原理和工作特性進(jìn)行分析,綜合考慮物理意義和計(jì)算量,建立了鋰電池的Thevenin等效電路模型。采用帶遺忘因子的遞推最小二乘算法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),辨識(shí)結(jié)果表明本文建立的Thevenin模型能夠準(zhǔn)確模擬出磷酸鐵鋰電池在充放電過(guò)程中的電壓電流外特性,這為后續(xù)充電與管理系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其次,分析了傳統(tǒng)Boost-PFC電路和圖騰柱式無(wú)橋PFC電路在不同開(kāi)關(guān)模態(tài)下的功率管導(dǎo)通情況,后者由于取消了整流橋,因此具有更小的導(dǎo)通損耗。比較不同DC/DC拓?fù)涞奶攸c(diǎn),選擇隔離性好、損耗低、輸出范圍寬... 

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋰電池建模研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鋰電池充電拓?fù)溲芯楷F(xiàn)狀
        1.2.3 鋰電池均衡拓?fù)溲芯楷F(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 鋰電池建模及參數(shù)辨識(shí)
    2.1 引言
    2.2 鋰電池的工作特性
        2.2.1 電壓特性
        2.2.2 溫度特性
        2.2.3 OCV-SOC關(guān)系
    2.3 鋰電池的Thevenin等效電路模型
    2.4 基于FRLS算法的模型參數(shù)辨識(shí)
    2.5 模型參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果
    2.6 本章小結(jié)
第3章 鋰電池充電器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算
    3.1 引言
    3.2 充電器的設(shè)計(jì)要求及總體結(jié)構(gòu)方案
    3.3 前級(jí)AC/DC電路的設(shè)計(jì)
        3.3.1 傳統(tǒng)的Boost-PFC電路
        3.3.2 圖騰柱式的無(wú)橋PFC電路
        3.3.3 PFC電路元件參數(shù)的計(jì)算
    3.4 后級(jí)DC/DC電路的設(shè)計(jì)
        3.4.1 DC/DC拓?fù)涞倪x擇
        3.4.2 LLC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
        3.4.3 基于基頻分析法的穩(wěn)態(tài)分析
        3.4.4 LLC電路實(shí)現(xiàn)ZVS的條件
        3.4.5 諧振元件的參數(shù)計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鋰電池充電器的控制器設(shè)計(jì)及仿真分析
    4.1 引言
    4.2 充電控制策略的研究
    4.3 PFC電路的控制方式
    4.4 LLC變換器的控制方式
        4.4.1 LLC變換器的小信號(hào)建模
        4.4.2 LLC變換器的控制器設(shè)計(jì)
    4.5 充電器的仿真實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 PFC電路的仿真驗(yàn)證
        4.5.2 LLC電路的仿真驗(yàn)證
        4.5.3 充電器整機(jī)的運(yùn)行仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 鋰電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 電池管理系統(tǒng)基本功能和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.3 模組監(jiān)控電路的設(shè)計(jì)
    5.4 電池均衡電路的設(shè)計(jì)
        5.4.1 電池不一致的原因
        5.4.2 基于反激式變壓器的均衡電路設(shè)計(jì)
        5.4.3 均衡控制器的仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于GaN器件的高效率電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)技術(shù)研究[D]. 鄒穎.遼寧工業(yè)大學(xué) 2019
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[5]基于電感的電池主動(dòng)均衡研究[D]. 徐封杰.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[6]車(chē)載鋰電池正弦波充電與電池管理技術(shù)研究[D]. 顧東杰.南京航空航天大學(xué) 2017
[7]半橋LLC諧振變換器的控制環(huán)路設(shè)計(jì)[D]. 羅陽(yáng).東南大學(xué) 2017
[8]超級(jí)電容恒流充電器[D]. 杜永博.北京交通大學(xué) 2016
[9]基于寬禁帶器件的鋰電池充電與管理系統(tǒng)[D]. 王棟.南京航空航天大學(xué) 2016
[10]1.5kW半橋LLC諧振DC/DC變換器的研究[D]. 閆大鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3651250