本文關鍵詞：動力磷酸鐵鋰電池均衡系統(tǒng)設計與研究

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【摘要】：在傳統(tǒng)化石能源日趨匱乏,環(huán)境危機愈加嚴重的今天,世界各國和地區(qū)越來越重視節(jié)能減排和開發(fā)新能源應用。新能源汽車作為能源轉型的重要分支也日益成為各國研究的熱點。動力磷酸鐵鋰電池動態(tài)響應性能好、循環(huán)壽命長,是目前最具發(fā)展前景的電池,但為了滿足大功率應用需求,其大規(guī)模串并聯(lián)后仍需要配置高效可靠的電池管理系統(tǒng)。其中,均衡控制是電池管理系統(tǒng)最為關鍵的部分,直接關系到電池組的使用壽命和安全可靠性。為了更好地對電池組中的單體電池進行均衡管理,本文首先從磷酸鐵鋰電池內部結構和工作原理出發(fā),在標準充電、標準放電、不同溫度放電、HPPC (Hybrid Pulse Power Characteristic test,混合動力脈沖特性)實驗的基礎上,分析了實驗對象在充放電、溫度、內阻等方面的特性。對同一批新磷酸鐵鋰電池樣本進行實驗,分析計算其在充放電過程中電壓、容量、內阻的不一致性,結合磷酸鐵鋰電池工作原理與特性,深入分析了這些不一致產(chǎn)生的原因,及其在電池成組應用中產(chǎn)生的不利影響。在此基礎上,本文基于LTC6804設計了電池被動均衡系統(tǒng),通過電阻消耗電壓較高單體電池中的能量實現(xiàn)均衡,并搭建了被動均衡系統(tǒng)測試平臺,完成了被動均衡系統(tǒng)的電壓精度、均衡充電、均衡放電、均衡溫升等測試。接著分析了單端反激式電路的工作原理及其應用于電池均衡的優(yōu)點,并設計了基于單端反激式變換器的主動均衡電路,通過LTC6804、LT8584之間協(xié)作運行,實現(xiàn)能量從電池流向電池組(C2P)的單向主動均衡系統(tǒng)。最后,本文介紹了基于LTC6804、LTC3300共同運作的,將單端反激式變換電路改進為同步反激式變換電路的雙向主動均衡(bi-CP)系統(tǒng)。實現(xiàn)能量在每個通道中的獨立雙向傳遞。在搭建雙向主動均衡系統(tǒng)測試平臺的基礎上,完成了該雙向主動均衡系統(tǒng)的放電均衡、溫升測試。測試結果表明,相對于被動均衡系統(tǒng),雙向主動均衡系統(tǒng)能有效提高均衡速度并降低損耗。
【關鍵詞】：新能源車輛 電池管理 磷酸鐵鋰電池 被動均衡 主動均衡
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究意義11-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 動力磷酸鐵鋰電池14
• 1.2.2 電池管理系統(tǒng)14-15
• 1.2.3 動力電池均衡技術15-21
• 1.3 本文主要研究內容21-23
• 第2章 磷酸鐵鋰電池單體不一致性23-40
• 2.1 磷酸鐵鋰電池原理23-25
• 2.2 磷酸鐵鋰電池特性25-32
• 2.2.1 溫度特性25-27
• 2.2.2 充放電特性27-30
• 2.2.3 內阻特性30-32
• 2.3 磷酸鐵鋰電池不一致性32-39
• 2.3.1 磷酸鐵鋰電池不一致性實驗32-36
• 2.3.2 磷酸鐵鋰電池不一致性產(chǎn)生原因36-37
• 2.3.3 不一致性對電池組的影響37-38
• 2.3.4 提高一致性的措施38-39
• 2.4 本章小結39-40
• 第3章 磷酸鐵鋰電池被動均衡系統(tǒng)40-53
• 3.1 LTC6804簡介40-41
• 3.2 被動均衡原理與電路設計41-43
• 3.3 被動均衡系統(tǒng)測試43-52
• 3.3.1 實驗測試平臺43-45
• 3.3.2 電壓精度測試45
• 3.3.3 充電均衡測試45-48
• 3.3.4 放電均衡測試48-51
• 3.3.5 均衡溫升測試51-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第4章 基于單端反激電路的單向主動均衡系統(tǒng)53-59
• 4.1 單端反激式電路53-54
• 4.2 基于單端反激式電路的均衡控制原理54-55
• 4.3 主動均衡系統(tǒng)硬件設計55-58
• 4.3.1 LT8584簡介55-56
• 4.3.2 電壓采集與主動均衡電路設計56-58
• 4.4 本章小結58-59
• 第5章 基于同步反激電路的雙向主動均衡系統(tǒng)59-67
• 5.1 LTC3300簡介59-60
• 5.2 雙向主動均衡原理與電路設計60-62
• 5.3 雙向主動均衡系統(tǒng)測試62-66
• 5.3.1 實驗測試平臺62-63
• 5.3.2 電壓精度測試63-64
• 5.3.3 放電均衡測試64-65
• 5.3.4 均衡溫升測試65-66
• 5.4 本章小結66-67
• 結論67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果76-77
• 附錄77-85
• 附錄1 被動均衡系統(tǒng)原理圖77-78
• 附錄2 單向主動均衡系統(tǒng)原理圖78-80
• 附錄3 雙向主動均衡系統(tǒng)原理圖80-85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：644326