鋰電池組均衡系統(tǒng)電路拓?fù)浼翱刂扑惴ǖ难芯?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 20:07
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【摘要】：化石能源的過度消耗對(duì)全球環(huán)境造成了嚴(yán)重影響,同時(shí)人類也將面臨前所未有的能源危機(jī),在此雙重壓力下,各國政府大力推進(jìn)新型電動(dòng)汽車等低能耗、輕污染行業(yè)發(fā)展,加大風(fēng)能、太陽能等新能源的開發(fā)投入,實(shí)施這些舉措時(shí)均離不開儲(chǔ)能設(shè)備。鋰離子電池的高能量密度、無記憶效應(yīng)、單節(jié)循環(huán)周期長等特點(diǎn),使其得到了廣泛應(yīng)用,是十分具發(fā)展前景的動(dòng)力電池。鋰電池單體電壓低,經(jīng)常被串聯(lián)成電池組使用,然而電池組中電池間的性能差異必然存在,在充放電過程中,造成某些電池過充過放,該現(xiàn)象嚴(yán)重影響電池的使用壽命,降低電池組性能。電池組能量均衡系統(tǒng)通過調(diào)度內(nèi)部能量流動(dòng),使電池組所有電池能量保持于同一水平,有效地防止電池的過充放現(xiàn)象。論文總結(jié)了國內(nèi)外現(xiàn)有的均衡方案,對(duì)比分析了各均衡方案的優(yōu)缺點(diǎn),按照快速、高效、易擴(kuò)展的要求選用了總線式均衡結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在均衡時(shí)內(nèi)部能量流動(dòng)路徑較短,能夠大大提高了均衡的速度以及效率。論文的主要工作如下:(1)在雙向Cuk變換器中加入電容元件實(shí)現(xiàn)了變換器輸入輸出的隔離,并根據(jù)均衡網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加入電感元件,得到了一種利用電容隔離的雙向隔離式Cuk均衡器。通過工作階段分析簡化了均衡器,并建立其數(shù)學(xué)模型,通過采用了帶有同步條件的同步控制策略提高了均衡器的均衡效率。(2)論文分析了磷酸鐵鋰電池的數(shù)學(xué)模型,采用一致性控制策略根據(jù)電池SOC進(jìn)行電池組內(nèi)部能量的調(diào)度,并構(gòu)造了Lyapunov函數(shù)證明了控制策略的收斂性;采用V/I控制器雙輸入單輸出模糊算法,對(duì)均衡器均衡電流進(jìn)行調(diào)節(jié),同時(shí)保證系統(tǒng)總線電壓的穩(wěn)定。(3)針對(duì)所提出的均衡器以及控制算法,設(shè)計(jì)制作了均衡系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并對(duì)均衡器同步條件、均衡器效率、均衡系統(tǒng)控制策略進(jìn)行驗(yàn)證與測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了同步條件的正確性,顯示了均衡器較寬的均衡電流范圍內(nèi)均能保證90%的均衡效率,表征了控制策略的有效性。綜上所述,論文采用了總線式均衡網(wǎng)絡(luò),并提出了完整的均衡系統(tǒng)方案,搭建了一系列仿真模型,并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),結(jié)果均表明所提出均衡方案的有效性,滿足均衡系統(tǒng)快速、高效、易擴(kuò)展的要求;本方案更加適用于大功率應(yīng)用需求。
【關(guān)鍵詞】：電池組 均衡 模糊控制 Cuk 同步
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】： - 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-18
- 1.1 課題背景及意義8-10
- 1.2 研究現(xiàn)狀10-16
- 1.2.1 有損均衡10-11
- 1.2.2 無損均衡11-16
- 1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-18
- 2 均衡變換器的研究18-28
- 2.1 雙向隔離式Cuk均衡器電路拓?fù)?/span>18-19
- 2.2 均衡器模型分析19-24
- 2.3 均衡器損耗分析24-26
- 2.4 均衡器可行性驗(yàn)證26-27
- 2.4.1 仿真驗(yàn)證26-27
- 2.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 3 均衡系統(tǒng)控制算法28-40
- 3.1 鋰離子電池能量模型28
- 3.2 均衡控制算法結(jié)構(gòu)28-29
- 3.3 均衡系統(tǒng)一致性控制算法29-33
- 3.4 均衡系統(tǒng)V/I控制算法33-36
- 3.5 均衡系統(tǒng)控制算法仿真36-38
- 3.6 本章小結(jié)38-40
- 4 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)40-56
- 4.1 均衡管理系統(tǒng)樣機(jī)整體方案40-41
- 4.2 主控模塊41-45
- 4.2.1 電源電路41-42
- 4.2.2 MCU控制電路42-43
- 4.2.3 CAN總線通訊電路43-45
- 4.3 均衡模塊45-54
- 4.3.1 電源電路45-47
- 4.3.2 MCU控制電路47
- 4.3.3 均衡器47-48
- 4.3.4 驅(qū)動(dòng)電路48-50
- 4.3.5 CAN通訊電路50-51
- 4.3.6 均衡電流檢測(cè)電路51-52
- 4.3.7 總線電壓以及電池電壓檢測(cè)電路52-54
- 4.4 均衡系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)54-55
- 4.5 本章小結(jié)55-56
- 5 均衡系統(tǒng)性能測(cè)試及結(jié)果分析56-68
- 5.1 均衡器同步條件測(cè)試56-58
- 5.2 均衡器效率測(cè)試58-61
- 5.3 均衡系統(tǒng)測(cè)試61-66
- 5.4 本章小結(jié)66-68
- 6 結(jié)論與展望68-70
- 致謝70-72
- 參考文獻(xiàn)72-76
- 附錄76
- 作者在攻讀碩士期間在校研究成果76
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉耦耕;淺論模糊控制[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年S2期
2 蘇興,孫錫紅;節(jié)水型淋浴器中的模糊控制設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù);2005年06期
3 王建軍;韓進(jìn)宏;;采用模糊控制的某航空導(dǎo)彈俯仰舵機(jī)模糊控制器的設(shè)計(jì)與軟件編程[J];山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年02期
4 郭亞軍;彭天好;王菁;;模糊控制在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J];液壓與氣動(dòng);2007年06期
5 葛新成;胡永霞;;模糊控制的現(xiàn)狀與發(fā)展概述[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2008年03期
6 徐英雷;李群湛;;模糊控制在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J];內(nèi)燃機(jī)車;2009年08期
7 翟曉燁;齊劍玲;徐惠勇;;模糊控制在泵房的應(yīng)用[J];硅谷;2010年02期
8 張曙;鄭婕;;模糊控制[J];硅谷;2012年06期
9 凌默儂;;模糊控制的未來發(fā)展趨勢(shì)[J];工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置;1991年04期
10 馬訓(xùn)鳴;何鉞;;異型加工的模糊控制[J];機(jī)械與電子;1992年05期
中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 周志堅(jiān);史學(xué)良;;模糊控制在氧化鋁蒸發(fā)工藝中的研究與應(yīng)用[A];全國冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2009年會(huì)論文集[C];2009年
2 高軍偉;蔡國強(qiáng);紀(jì)志堅(jiān);秦勇;賈利民;;三級(jí)倒立擺的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制(英文)[A];2009年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第八分冊(cè)）[控制理論與應(yīng)用（�？[C];2009年
3 劉智勇;阮太元;李燁;;模糊控制在靜電除塵領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)中南六省（區(qū)）2010年第28屆年會(huì)·論文集[C];2010年
4 劉沛;王學(xué)智;;模糊控制的一種方便實(shí)現(xiàn)[A];1996年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1996年
5 袁鑄鋼;江海鷹;王孝紅;孟慶金;高云深;;水泥立窯偏火的模糊控制[A];1996年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1996年
6 柴景武;王建農(nóng);;鍋爐溫度的模糊控制[A];1998年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1998年
7 孫烈英;;模糊控制過程中參數(shù)自調(diào)整的方法[A];1995中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年
8 章海清;吳慶憲;;提高模糊控制品質(zhì)的一種方法[A];第三屆全國控制與決策系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年
9 劉向杰;彭一民;周孝信;;模糊控制在熱工控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景[A];1998年中國控制會(huì)議論文集[C];1998年
10 盛萬興;戴汝為;;模糊控制的集成優(yōu)化[A];1997中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年
中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條
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4 安徽 潘樹榮;三源牌模糊控制電飯鍋原理及檢修[N];電子報(bào);2005年
5 本報(bào)記者 秦可;金洲科瑞：在模糊控制中實(shí)現(xiàn)精確節(jié)能[N];中國工業(yè)報(bào);2007年
6 張寶;洗滌技術(shù)的重大突破[N];中國企業(yè)報(bào);2000年
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1 賀容波;光電層合柔性板殼結(jié)構(gòu)的智能主動(dòng)振動(dòng)控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年
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3 彭勇剛;模糊控制工程應(yīng)用若干問題研究[D];浙江大學(xué);2008年
4 莫巨華;基于模糊控制的最優(yōu)生產(chǎn)存儲(chǔ)控制策略研究[D];東北大學(xué) ;2009年
5 張憲霞;空間分布動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的3-D模糊控制設(shè)計(jì)與分析[D];上海交通大學(xué);2008年
6 李廣軍;列車橫向懸掛控制策略研究[D];西南交通大學(xué);2013年
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8 朱軍;種豬數(shù)字化養(yǎng)殖平臺(tái)的系統(tǒng)集成與應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年
9 梁偉平;球磨機(jī)制粉系統(tǒng)智能控制算法的研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2000年
10 陳志盛;基于LMI的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制與濾波研究[D];中南大學(xué);2005年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 溫文波;模糊控制在漁輪釣機(jī)中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2002年
2 王小紅;基于模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的麻醉靶控輸注研究[D];華南理工大學(xué);2015年
3 任可佳;基于自適應(yīng)的模糊PID的艾薩爐溫度控制研究[D];昆明理工大學(xué);2015年
4 申孟亞;基于LabVIEW的焊錫真空爐粗錫質(zhì)量的軟測(cè)量與模糊控制研究[D];昆明理工大學(xué);2015年
5 姚然;基于PLC模糊控制的小型花卉玻璃溫室溫度控制[D];昆明理工大學(xué);2015年
6 冀國郡;基于模糊控制的具有超級(jí)電容的節(jié)能電梯的控制策略的研究[D];天津理工大學(xué);2015年
7 龐飛龍;基于遺傳算法的模糊控制送絲系統(tǒng)[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年
8 王敏;城市主干道過飽和交叉口交通信號(hào)控制方法研究[D];長安大學(xué);2015年
9 胡翠;水閘液壓啟閉設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的研究[D];五邑大學(xué);2015年
10 涂永航;變轉(zhuǎn)速液壓動(dòng)力源恒流量模糊控制方法研究[D];長安大學(xué);2015年
，
本文編號(hào)：727031
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/727031.html
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【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
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【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-18
- 1.1 課題背景及意義8-10
- 1.2 研究現(xiàn)狀10-16
- 1.2.1 有損均衡10-11
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- 2.1 雙向隔離式Cuk均衡器電路拓?fù)?/span>18-19
- 2.2 均衡器模型分析19-24
- 2.3 均衡器損耗分析24-26
- 2.4 均衡器可行性驗(yàn)證26-27
- 2.4.1 仿真驗(yàn)證26-27
- 2.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 3 均衡系統(tǒng)控制算法28-40
- 3.1 鋰離子電池能量模型28
- 3.2 均衡控制算法結(jié)構(gòu)28-29
- 3.3 均衡系統(tǒng)一致性控制算法29-33
- 3.4 均衡系統(tǒng)V/I控制算法33-36
- 3.5 均衡系統(tǒng)控制算法仿真36-38
- 3.6 本章小結(jié)38-40
- 4 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)40-56
- 4.1 均衡管理系統(tǒng)樣機(jī)整體方案40-41
- 4.2 主控模塊41-45
- 4.2.1 電源電路41-42
- 4.2.2 MCU控制電路42-43
- 4.2.3 CAN總線通訊電路43-45
- 4.3 均衡模塊45-54
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- 4.3.2 MCU控制電路47
- 4.3.3 均衡器47-48
- 4.3.4 驅(qū)動(dòng)電路48-50
- 4.3.5 CAN通訊電路50-51
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- 4.3.7 總線電壓以及電池電壓檢測(cè)電路52-54
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2 高軍偉;蔡國強(qiáng);紀(jì)志堅(jiān);秦勇;賈利民;;三級(jí)倒立擺的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制(英文)[A];2009年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第八分冊(cè)）[控制理論與應(yīng)用（�？[C];2009年
3 劉智勇;阮太元;李燁;;模糊控制在靜電除塵領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)中南六省（區(qū)）2010年第28屆年會(huì)·論文集[C];2010年
4 劉沛;王學(xué)智;;模糊控制的一種方便實(shí)現(xiàn)[A];1996年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1996年
5 袁鑄鋼;江海鷹;王孝紅;孟慶金;高云深;;水泥立窯偏火的模糊控制[A];1996年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1996年
6 柴景武;王建農(nóng);;鍋爐溫度的模糊控制[A];1998年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1998年
7 孫烈英;;模糊控制過程中參數(shù)自調(diào)整的方法[A];1995中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年
8 章海清;吳慶憲;;提高模糊控制品質(zhì)的一種方法[A];第三屆全國控制與決策系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年
9 劉向杰;彭一民;周孝信;;模糊控制在熱工控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景[A];1998年中國控制會(huì)議論文集[C];1998年
10 盛萬興;戴汝為;;模糊控制的集成優(yōu)化[A];1997中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年
中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條
1 河南 孟憲坤;發(fā)射機(jī)相關(guān)電機(jī)控制系統(tǒng)的模糊控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[N];電子報(bào);2013年
2 張國宏;水泥回轉(zhuǎn)窯模糊控制集散系統(tǒng)通過鑒定[N];中國建材報(bào);2001年
3 北京 閆飛;FZ-750A智能模糊控制電飯鍋電路及工作電路[N];電子報(bào);2004年
4 安徽 潘樹榮;三源牌模糊控制電飯鍋原理及檢修[N];電子報(bào);2005年
5 本報(bào)記者 秦可;金洲科瑞：在模糊控制中實(shí)現(xiàn)精確節(jié)能[N];中國工業(yè)報(bào);2007年
6 張寶;洗滌技術(shù)的重大突破[N];中國企業(yè)報(bào);2000年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 賀容波;光電層合柔性板殼結(jié)構(gòu)的智能主動(dòng)振動(dòng)控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年
2 薛樂堂;車載光電跟瞄系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2016年
3 彭勇剛;模糊控制工程應(yīng)用若干問題研究[D];浙江大學(xué);2008年
4 莫巨華;基于模糊控制的最優(yōu)生產(chǎn)存儲(chǔ)控制策略研究[D];東北大學(xué) ;2009年
5 張憲霞;空間分布動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的3-D模糊控制設(shè)計(jì)與分析[D];上海交通大學(xué);2008年
6 李廣軍;列車橫向懸掛控制策略研究[D];西南交通大學(xué);2013年
7 魏新江;非線性時(shí)滯系統(tǒng)模糊控制的研究[D];東北大學(xué);2005年
8 朱軍;種豬數(shù)字化養(yǎng)殖平臺(tái)的系統(tǒng)集成與應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年
9 梁偉平;球磨機(jī)制粉系統(tǒng)智能控制算法的研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2000年
10 陳志盛;基于LMI的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制與濾波研究[D];中南大學(xué);2005年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 溫文波;模糊控制在漁輪釣機(jī)中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2002年
2 王小紅;基于模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的麻醉靶控輸注研究[D];華南理工大學(xué);2015年
3 任可佳;基于自適應(yīng)的模糊PID的艾薩爐溫度控制研究[D];昆明理工大學(xué);2015年
4 申孟亞;基于LabVIEW的焊錫真空爐粗錫質(zhì)量的軟測(cè)量與模糊控制研究[D];昆明理工大學(xué);2015年
5 姚然;基于PLC模糊控制的小型花卉玻璃溫室溫度控制[D];昆明理工大學(xué);2015年
6 冀國郡;基于模糊控制的具有超級(jí)電容的節(jié)能電梯的控制策略的研究[D];天津理工大學(xué);2015年
7 龐飛龍;基于遺傳算法的模糊控制送絲系統(tǒng)[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年
8 王敏;城市主干道過飽和交叉口交通信號(hào)控制方法研究[D];長安大學(xué);2015年
9 胡翠;水閘液壓啟閉設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的研究[D];五邑大學(xué);2015年
10 涂永航;變轉(zhuǎn)速液壓動(dòng)力源恒流量模糊控制方法研究[D];長安大學(xué);2015年
，本文編號(hào)：727031
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