本文關(guān)鍵詞： 串聯(lián)蓄電池組 不一致性 非耗散型均衡 均衡電路 均衡策略　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：航空蓄電池是飛機(jī)電源系統(tǒng)的重要組成部分,可以在飛機(jī)主電源發(fā)生故障時(shí)為飛機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備供電,保障飛機(jī)的安全行駛與著陸。飛機(jī)蓄電池在使用過(guò)程中需串聯(lián)成組才能滿足設(shè)備的功率需求,但是由于串聯(lián)電池組中單體電池的內(nèi)部特性差異,導(dǎo)致在充放電過(guò)程中各單體電池的工作狀態(tài)不一致,嚴(yán)重影響蓄電池組的安全性和使用壽命。因此研究蓄電池組均衡充放電技術(shù),設(shè)計(jì)有效的均衡系統(tǒng)改善電池組的不一致性具有重要的科學(xué)意義與工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究了飛機(jī)蓄電池均衡充放電關(guān)鍵技術(shù),具體研究?jī)?nèi)容包括:(1)分析了蓄電池組均衡電路分類與特性,采用了雙向Buck-Boost能量非耗散型均衡電路結(jié)構(gòu),并對(duì)均衡電路工作原理以及基本參數(shù)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),對(duì)均衡系統(tǒng)常用的控制變量進(jìn)行對(duì)比分析,選取了電池端電壓作為均衡控制變量。(2)研究了蓄電池組均衡控制策略,根據(jù)均衡電路的具體工作方式,結(jié)合常用的均衡策略的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)控制策略,可以優(yōu)化均衡效果。在MATLAB環(huán)境下搭建均衡系統(tǒng)仿真模型,針對(duì)不同電壓分布情況的電池組進(jìn)行均衡,驗(yàn)證均衡方案的可行性及有效性。(3)設(shè)計(jì)并搭建了電池組均衡充放電實(shí)驗(yàn)平臺(tái),硬件部分實(shí)現(xiàn)了主控制器模塊、均衡電路模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊、信號(hào)采集模塊等電路的設(shè)計(jì),軟件部分根據(jù)系統(tǒng)功能及相應(yīng)的均衡控制策略完成程序設(shè)計(jì),同時(shí)開發(fā)上位機(jī)監(jiān)控顯示界面,用于監(jiān)控均衡實(shí)驗(yàn)過(guò)程和參數(shù)標(biāo)定。(4)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)鎳鎘蓄電池組進(jìn)行均衡充放電實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的均衡系統(tǒng)不僅能夠顯著改善電池組的不一致性,而且還能有效的延長(zhǎng)蓄電池組的充放電時(shí)間,提高了電池組整體的容量利用率。
[Abstract]:Aircraft battery is an important part of aircraft power supply system. It can supply power to the key equipment of aircraft when the main power supply of aircraft is broken down. In order to meet the power demand of the equipment, the battery in series must be in series to meet the power requirement. However, due to the difference of the internal characteristics of the single cell in the battery pack, In the process of charging and discharging, the working state of each single cell is not consistent, which seriously affects the safety and service life of the battery group. Therefore, the balanced charge and discharge technology of the battery group is studied. It has important scientific significance and engineering application value to design an effective equalization system to improve the inconsistency of battery pack. This paper mainly studies the key technology of aircraft battery equalization charge and discharge. The specific research contents include: (1) analyzing the classification and characteristics of the equalization circuit of the battery group, adopting the bi-directional Buck-Boost energy non-dissipative equalization circuit structure, and analyzing and designing the working principle and the basic parameters of the equalization circuit. The control variables commonly used in the equalization system are compared and analyzed. The battery terminal voltage is selected as the equalization control variable. The equalization control strategy of the battery group is studied. According to the specific working mode of the equalization circuit, The equalization effect can be optimized by combining the advantages of common equalization strategies. The simulation model of equalization system is set up in MATLAB environment, and the equalization of batteries with different voltage distribution is carried out. Verify the feasibility and effectiveness of the equalization scheme design and build the battery battery balanced charging and discharging experimental platform, the hardware part of the main controller module, equalization circuit module, driving circuit module, signal acquisition module circuit design, etc. The software part completes the program design according to the system function and the corresponding balanced control strategy, and develops the monitor and display interface of the upper computer at the same time. It is used to monitor the process of equalization experiment and parameter calibration. (4) the balanced charge and discharge experiments of Nickel-cadmium battery are carried out on the experimental platform. The experimental results show that the designed equalization system can not only significantly improve the inconsistency of the battery pack. Moreover, it can effectively prolong the charge and discharge time of battery group and improve the capacity utilization ratio of battery pack as a whole.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V242

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本文編號(hào)：1497776