鋰電池憑借著其能量密度高、使用壽命長、自放電率低等優(yōu)點,正逐步取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池,廣泛應(yīng)用于電動汽車、航空航天等大功率儲能領(lǐng)域。這對于鋰電池充電過程中的快速性和高效性提出了更高的要求,同時電池模組內(nèi)單體電池的不一致問題也亟需解決。因此,本文深入探究了鋰電池的工作特性,在對鋰電池模型進行參數(shù)辨識的基礎(chǔ)上,揭示了電池性能與充電電流的內(nèi)在關(guān)系,設(shè)計了適用于鋰電池的高效可靠的充電與管理系統(tǒng),實現(xiàn)了包括整機運行效率、動態(tài)響應(yīng)速度、電池均衡特性等一系列指標(biāo)的實質(zhì)性提升。論文具體研究內(nèi)容如下:首先,對鋰電池的原理和工作特性進行分析,綜合考慮物理意義和計算量,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模型參數(shù)進行辨識,辨識結(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)計提供了堅實基礎(chǔ)。其次,分析了傳統(tǒng)Boost-PFC電路和圖騰柱式無橋PFC電路在不同開關(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拓撲的特點,選擇隔離性好、損耗低、輸出范圍寬... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：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 鋰電池充電拓撲研究現(xiàn)狀
        1.2.3 鋰電池均衡拓撲研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 鋰電池建模及參數(shù)辨識
    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
    2.5 模型參數(shù)的辨識結(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)計及參數(shù)計算
    3.1 引言
    3.2 充電器的設(shè)計要求及總體結(jié)構(gòu)方案
    3.3 前級AC/DC電路的設(shè)計
        3.3.1 傳統(tǒng)的Boost-PFC電路
        3.3.2 圖騰柱式的無橋PFC電路
        3.3.3 PFC電路元件參數(shù)的計算
    3.4 后級DC/DC電路的設(shè)計
        3.4.1 DC/DC拓撲的選擇
        3.4.2 LLC的拓撲結(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電路實現(xiàn)ZVS的條件
        3.4.5 諧振元件的參數(shù)計算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鋰電池充電器的控制器設(shè)計及仿真分析
    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變換器的小信號建模
        4.4.2 LLC變換器的控制器設(shè)計
    4.5 充電器的仿真實驗
        4.5.1 PFC電路的仿真驗證
        4.5.2 LLC電路的仿真驗證
        4.5.3 充電器整機的運行仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 鋰電池管理系統(tǒng)的設(shè)計
    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
    5.3 模組監(jiān)控電路的設(shè)計
    5.4 電池均衡電路的設(shè)計
        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
        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
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3651250