本文關(guān)鍵詞：串聯(lián)鋰離子電池組均衡電路的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2015年

串聯(lián)鋰離子電池組電感主動(dòng)均衡研究

曾輝  

【摘要】：鋰離子電池在比能、壽命、自放電率、安全性方面的優(yōu)勢(shì),逐漸成為儲(chǔ)能電池的首選,并廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備、新能源汽車等領(lǐng)域。為滿足大功率要求,多節(jié)鋰離子電池需串聯(lián)為電池組為外界提供能量。由于生產(chǎn)過程中電池電壓、容量、內(nèi)阻等存在差異,而在串聯(lián)充放電過程中,忽略各單體鋰離子電池之間的差異會(huì)導(dǎo)致電池間不一致性進(jìn)一步擴(kuò)大,具體表現(xiàn)為低容量電池提前進(jìn)入充放電截止電壓,單體電池壽命迅速衰減,電池組整體性能下降。目前而言,建立鋰離子電池組均衡系統(tǒng),并輔以均衡控制策略,是改善其不一致性的有效解決辦法。本文以串聯(lián)鋰離子電池組為研究對(duì)象,綜合國(guó)內(nèi)外電池均衡電路拓?fù)浼翱刂撇呗?結(jié)合鋰電池充放電特性,設(shè)計(jì)電感主動(dòng)均衡系統(tǒng),旨在改善鋰電池組不均衡問題,優(yōu)化電池組整體性能、增加循環(huán)次數(shù)、延長(zhǎng)電池壽命。均衡系統(tǒng)采用分布式均衡、主從控制的設(shè)計(jì)思想,選取ATA6870作為從控芯片采集模擬前端電壓、溫度數(shù)據(jù),經(jīng)SPI通信傳送至主控單片機(jī)MSP430F149進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過軟件實(shí)現(xiàn)均衡控制策略；均衡電路由電感主動(dòng)均衡與反激式均衡連為環(huán)形拓?fù)?保證能量環(huán)形流動(dòng),單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOSFET對(duì)電池組進(jìn)行整體充放電控制防止過充過放。本文隨后以PSIM為仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)電感主動(dòng)式、反激式、整體均衡電路拓?fù)浞謩e進(jìn)行分析,驗(yàn)證了電路拓?fù)浼皡?shù)設(shè)計(jì)的可行性。硬件電路基礎(chǔ)上,論文設(shè)計(jì)了軟件控制系統(tǒng),配置主控單片機(jī)和從控芯片相關(guān)寄存器及SPI通信,并改進(jìn)均衡控制策略實(shí)現(xiàn)多節(jié)鋰離子電池同時(shí)均衡。論文最后焊接實(shí)驗(yàn)PCB并搭建主動(dòng)均衡測(cè)試平臺(tái),對(duì)電感主動(dòng)式、反激式、串聯(lián)電池組均衡分別進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：串聯(lián)鋰電池組應(yīng)用電感主動(dòng)均衡系統(tǒng)后能夠?qū)崿F(xiàn)最大壓差小于0.1V和整體充放電控制的既定目標(biāo),系統(tǒng)工作穩(wěn)定,控制簡(jiǎn)單可行,對(duì)改善電池組不一致性、提高鋰離子電池壽命具有重大意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：

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