發(fā)布時間：2021-11-23 13:21

　　能源問題是當今社會關(guān)注的熱點,鋰離子電池由于自身的優(yōu)異特性得到了廣泛運用,同時隨著鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域的增加,鋰離子動力電池組的出現(xiàn)顯得順理成章。高性能高質(zhì)量的鋰電池化成設(shè)備是每家電池制造廠商大力研究的重點項目,目前國內(nèi)在鋰離子電池化成設(shè)備領(lǐng)域,普遍存在化成功率小、設(shè)備可控性差的問題。因此研究大容量,高效率,擴展性強的鋰電池化成系統(tǒng)十分必要。本文主要研究解決兩個問題:一是實現(xiàn)滿足鋰電池化成系統(tǒng)需求的雙向DC/DC模塊硬件電路設(shè)計;二是通過數(shù)字控制方式解決雙向DC/DC模塊并聯(lián)工作時的均流問題,實現(xiàn)雙向DC/DC模塊的可擴展。運用MATLAB simulink軟件建立了Buck/Boost雙向DC/DC對鋰電池充放電的電路模型,仿真了恒流充電、恒壓充電及恒流放電三種工作模式并分析了仿真結(jié)果。設(shè)計并實現(xiàn)了雙向DC/DC模塊的硬件,詳細的分析了核心元器件如充電電感、濾波電容、PWM波控制芯片的選擇,最后以Buck/Boost結(jié)構(gòu)的主功率電路為核心,搭建了控制電路、采樣電路、保護電路、自校自檢電路等子電路。建立了Buck/Boost雙向DC/DC并聯(lián)對鋰電池充電的電路模型,通過仿真詳盡的分析了恒... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Buck/Boost雙向DCIDC主功率電路

放大器 1 的同相輸入端引腳 1 接電流檢測值 testi，反相輸入端腳 2 接電流設(shè)定值 seti。放大器 2 的同相輸入端引腳 16 接電壓檢測值 testv，反輸入端引腳 15 接電壓設(shè)定值 setv。FB 引腳 3 為高電平時，TL494 停止工作，所把 FB 接總開關(guān)信號及保護電路的輸出信號。當電路工作在恒流充電模式時，setv 設(shè)為 5V 高電平，testv 為鋰電池電壓始小于 5V，所以放大器 2 的輸出始終為低電平；seti 設(shè)為 0~4V（對應(yīng) 0~20A），te檢測到電路電流的大小，反饋至 TL494，所以 PWM 波只受放大器 1 的影響。當電路工作在恒壓充電模式時，seti 設(shè)為 5V 高電平，testi 始終小于 5v，所放大器 1 的輸出始終為低電平；setv 設(shè)為 0~5V 的恒壓充電值，testv 為鋰電池充電壓，此時 PWM 波只受電壓值影響。根據(jù)電路的工作頻率，求出外接 RC 振蕩電路中電容與電阻的值，由式（3-91.1OSCT TFC R (3其中OSCF 為 10K；則取 C 為 0.01uf 的貼片電容，電阻為 10k 的電阻。

圖 3-11 HDN3-12S24A1 電源模塊接口圖路與充電控制相似，放大器 1 的同相輸入端引腳引腳 2 接電流設(shè)定值 seti。放大器 2 的同相輸入相輸入端引腳 15 接電壓設(shè)定值 testv。恒流放電模式時，setv 設(shè)為 2.5V 鋰電池放電保護放大器 2 的輸出始終為低電平；seti 設(shè)為 0~4V（對的大小，與 seti 比較調(diào)整 PWM 波，使放電電流TD4BF3NI2+61NI2-51NI1+1NI1-2CO31ERF411C82C1TC51E92E01TR6VCC12GND7U9TL49412GNDGND1KR61Res21KR43Res2C510.01uFC31Cap5.1KR55Res2+12VGND1KR60Res2GNDZ_D_012Q19PNPQ18NPN+12V

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]鋰離子電池原理、研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]. 陳洪超,李相東.  軍事通信技術(shù). 2001(01)
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[5]DC-DC變換器控制方法研究現(xiàn)狀[J]. 吳愛國,李際濤.  電力電子技術(shù). 1999(02)
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博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓撲結(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D]. 許海平.中國科學院研究生院（電工研究所） 2005

碩士論文
[1]大容量鋰離子電池化成設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 劉崢.北京交通大學 2010
[2]大功率開關(guān)電源并聯(lián)均流系統(tǒng)的研究[D]. 申翔.合肥工業(yè)大學 2007
[3]基于最大均流法的DC/DC變換器并聯(lián)系統(tǒng)研究[D]. 王宇飛.中國科學院研究生院（電工研究所） 2004
[4]平均電流模式PWM降壓開關(guān)電源設(shè)計[D]. 吳霜菊.東南大學 2004



本文編號：3513968