本文關(guān)鍵詞：動(dòng)力磷酸鐵鋰電池均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

  更多相關(guān)文章： 新能源車輛 電池管理 磷酸鐵鋰電池 被動(dòng)均衡 主動(dòng)均衡

【摘要】：在傳統(tǒng)化石能源日趨匱乏,環(huán)境危機(jī)愈加嚴(yán)重的今天,世界各國(guó)和地區(qū)越來(lái)越重視節(jié)能減排和開(kāi)發(fā)新能源應(yīng)用。新能源汽車作為能源轉(zhuǎn)型的重要分支也日益成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)。動(dòng)力磷酸鐵鋰電池動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好、循環(huán)壽命長(zhǎng),是目前最具發(fā)展前景的電池,但為了滿足大功率應(yīng)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(guān)鍵的部分,直接關(guān)系到電池組的使用壽命和安全可靠性。為了更好地對(duì)電池組中的單體電池進(jìn)行均衡管理,本文首先從磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理出發(fā),在標(biāo)準(zhǔn)充電、標(biāo)準(zhǔn)放電、不同溫度放電、HPPC (Hybrid Pulse Power Characteristic test,混合動(dòng)力脈沖特性)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析了實(shí)驗(yàn)對(duì)象在充放電、溫度、內(nèi)阻等方面的特性。對(duì)同一批新磷酸鐵鋰電池樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析計(jì)算其在充放電過(guò)程中電壓、容量、內(nèi)阻的不一致性,結(jié)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(yīng)用中產(chǎn)生的不利影響。在此基礎(chǔ)上,本文基于LTC6804設(shè)計(jì)了電池被動(dòng)均衡系統(tǒng),通過(guò)電阻消耗電壓較高單體電池中的能量實(shí)現(xiàn)均衡,并搭建了被動(dòng)均衡系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái),完成了被動(dòng)均衡系統(tǒng)的電壓精度、均衡充電、均衡放電、均衡溫升等測(cè)試。接著分析了單端反激式電路的工作原理及其應(yīng)用于電池均衡的優(yōu)點(diǎn),并設(shè)計(jì)了基于單端反激式變換器的主動(dòng)均衡電路,通過(guò)LTC6804、LT8584之間協(xié)作運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)能量從電池流向電池組(C2P)的單向主動(dòng)均衡系統(tǒng)。最后,本文介紹了基于LTC6804、LTC3300共同運(yùn)作的,將單端反激式變換電路改進(jìn)為同步反激式變換電路的雙向主動(dòng)均衡(bi-CP)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)能量在每個(gè)通道中的獨(dú)立雙向傳遞。在搭建雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)上,完成了該雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)的放電均衡、溫升測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,相對(duì)于被動(dòng)均衡系統(tǒng),雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)能有效提高均衡速度并降低損耗。
【關(guān)鍵詞】：新能源車輛 電池管理 磷酸鐵鋰電池 被動(dòng)均衡 主動(dòng)均衡
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 動(dòng)力磷酸鐵鋰電池14
• 1.2.2 電池管理系統(tǒng)14-15
• 1.2.3 動(dòng)力電池均衡技術(shù)15-21
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)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(nèi)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(jié)39-40
• 第3章 磷酸鐵鋰電池被動(dòng)均衡系統(tǒng)40-53
• 3.1 LTC6804簡(jiǎn)介40-41
• 3.2 被動(dòng)均衡原理與電路設(shè)計(jì)41-43
• 3.3 被動(dòng)均衡系統(tǒng)測(cè)試43-52
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)43-45
• 3.3.2 電壓精度測(cè)試45
• 3.3.3 充電均衡測(cè)試45-48
• 3.3.4 放電均衡測(cè)試48-51
• 3.3.5 均衡溫升測(cè)試51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 基于單端反激電路的單向主動(dòng)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(dòng)均衡系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)55-58
• 4.3.1 LT8584簡(jiǎn)介55-56
• 4.3.2 電壓采集與主動(dòng)均衡電路設(shè)計(jì)56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 基于同步反激電路的雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)59-67
• 5.1 LTC3300簡(jiǎn)介59-60
• 5.2 雙向主動(dòng)均衡原理與電路設(shè)計(jì)60-62
• 5.3 雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)測(cè)試62-66
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)62-63
• 5.3.2 電壓精度測(cè)試63-64
• 5.3.3 放電均衡測(cè)試64-65
• 5.3.4 均衡溫升測(cè)試65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士學(xué)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(dòng)均衡系統(tǒng)原理圖77-78
• 附錄2 單向主動(dòng)均衡系統(tǒng)原理圖78-80
• 附錄3 雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)原理圖80-85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 韓廣欣;韓金東;張秀軍;劉興福;;鋰離子電池組均衡充電的研究進(jìn)展[J];電池工業(yè);2009年01期

2 王震坡,孫逢春,張承寧;電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池組不一致性統(tǒng)計(jì)分析[J];電源技術(shù);2003年05期

3 張賓;林成濤;陳全世;;電動(dòng)汽車用LiFePO_4/C鋰離子蓄電池性能[J];電源技術(shù);2008年02期

4 趙新兵;謝健;;新型鋰離子電池正極材料LiFePO_4的研究進(jìn)展[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年01期

5 張克宇;姚耀春;;鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2015年01期

6 張劍波;盧蘭光;李哲;;車用動(dòng)力電池系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與學(xué)科前沿[J];汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào);2012年02期

7 李平;安富強(qiáng);張劍波;王浩然;;電動(dòng)汽車用鋰離子電池的溫度敏感性研究綜述[J];汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào);2014年03期

，

本文編號(hào)：644326