本文關(guān)鍵詞：磷酸鐵鋰電池組均衡充電及保護(hù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相比鎳氫、鉛酸等電池，鋰離子電池在尺寸、重量、充電速度、抗記憶效應(yīng)等方面有明顯優(yōu)勢(shì)，但由于單體鋰電池在生產(chǎn)過程中的不一致性，使得單體電池在串并聯(lián)成組使用后，隨著充放電次數(shù)的增加，電池組之間的性能差異會(huì)逐漸增大，導(dǎo)致電池組在過度充電或深度放電時(shí)，往往出現(xiàn)單體電池的過充電或過放電現(xiàn)象。 針對(duì)純電動(dòng)汽車用磷酸鐵鋰電池組作動(dòng)力電源，通過分析電池組均衡充電電路，深入研究了一種磷酸鐵鋰電池組分布式主動(dòng)均衡充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠做到電池組在進(jìn)行大電流快速充電時(shí)，避免因電池組之間的性能差異導(dǎo)致對(duì)電池組中的單體電池過度充電或過度放電現(xiàn)象。 本文采用的是電池組分布式主動(dòng)均衡充電系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要由兩部分組成，分別為單體電池管理電路和整車控制器。單體電池管理電路部分，按具體功能可分為4個(gè)單元，分別為電池檢測(cè)單元、電池均衡充電單元、電池充電保護(hù)單元與單體電池管理電路自動(dòng)掉電單元。各單體電池管理電路之間通過CAN總線通信，單體電池管理電路和整車控制器之間通過CAN-USB總線適配器進(jìn)行通信。電池均衡充電單元采用反激式變換器實(shí)現(xiàn)由電池組向單體電池進(jìn)行補(bǔ)充電。采用模糊邏輯控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)變換器場(chǎng)效應(yīng)晶體管PWM占空比的調(diào)整，來分別調(diào)節(jié)各均充單元的輸出電流，做到針對(duì)不一致的單體電池進(jìn)行區(qū)別性充電，，從而保證各單體電池SOC均衡。相比較平均法均衡充電策略，該控制策略可明顯縮短均衡時(shí)間，同時(shí)均衡系統(tǒng)效率可明顯改善。 本文對(duì)單體電池設(shè)計(jì)了兩種保護(hù)電路。在電池組進(jìn)入到恒壓充電過程中時(shí)，通過并聯(lián)穩(wěn)壓管在單體電池兩端實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電流的分流，保證了單體電池端電壓不會(huì)超過上限值，從而做到了對(duì)單體電池的過充電保護(hù)；同時(shí)，在單體電池端電壓低于放電電壓最低值時(shí)，通過自動(dòng)切除單體電池管理電路，避免了單體電池管理電路對(duì)單體電池過放導(dǎo)致的電池?fù)p壞。 通過在單體電池管理電路和充電機(jī)之間建立相應(yīng)聯(lián)系，使得充電機(jī)能實(shí)時(shí)獲得各單體電池信息，從而便于充電機(jī)來判斷充電控制過程。在充電機(jī)進(jìn)入恒壓充電模式時(shí)，通過并聯(lián)在單體電池兩端的型號(hào)1N5334b穩(wěn)壓管，使得充電電流可經(jīng)穩(wěn)壓管分流，單體電池端電壓穩(wěn)定在3.7V，從而避免了對(duì)單體電池過充電。 本文選取型號(hào)MCP102微功耗電壓檢測(cè)芯片，實(shí)現(xiàn)了電池組在靜置或大電流放電過程中出現(xiàn)單體電池電壓低于截止電壓2.65V時(shí)，自動(dòng)切除單體電池管理電路。從而做到在電池電壓低于截止電壓時(shí)并聯(lián)在電池兩端的單體電池管理電路對(duì)電池電能的消耗做到微功耗級(jí)別。
【關(guān)鍵詞】：均衡充電 模糊控制 電池保護(hù) 過充電 過放電
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM910.6;U469.72
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 課題研究意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 動(dòng)力鋰電池組均衡充電研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 動(dòng)力鋰電池組保護(hù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-15
• 2 電池組均衡充電技術(shù)15-24
• 2.1 均衡充電電路15-21
• 2.1.1 能量耗散型均衡15-17
• 2.1.2 能量非耗散型均衡17-21
• 2.2 均衡充電控制策略21-23
• 2.2.1 電池組一致性均衡充電判據(jù)22
• 2.2.2 均衡控制策略22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 動(dòng)力鋰電池組主動(dòng)均衡充電系統(tǒng)24-34
• 3.1 主動(dòng)均衡充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)24-25
• 3.2 主動(dòng)均衡充電系統(tǒng)模型分析25-27
• 3.3 主動(dòng)均衡充電系統(tǒng)控制原理27-33
• 3.3.1 反激式變換器的分析27-29
• 3.3.2 模糊控制策略29-30
• 3.3.3 模糊控制策略的實(shí)現(xiàn)30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析34-45
• 4.1 仿真分析34-35
• 4.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹35-41
• 4.2.1 單體電池管理電路35-36
• 4.2.2 單體電池均衡充電單元36-37
• 4.2.3 CAN 通訊測(cè)試37-41
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析41-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5 動(dòng)力電池組保護(hù)45-59
• 5.1 單體電池過充保護(hù)電路設(shè)計(jì)45-52
• 5.1.1 充電控制策略45-46
• 5.1.2 電路設(shè)計(jì)46-47
• 5.1.3 過充保護(hù)電路模型分析47-49
• 5.1.4 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-52
• 5.2 單體電池管理電路自動(dòng)切除電路設(shè)計(jì)52-57
• 5.2.1 單體電池管理電路能耗分析52-53
• 5.2.2 電路設(shè)計(jì)53-54
• 5.2.3 仿真分析54-56
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-59
• 6 全文總結(jié)與展望59-62
• 6.1 全文總結(jié)59-60
• 6.2 后續(xù)工作展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄67
• A．作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67
• B．作者攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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4 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

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6 夏蘭;李素麗;艾新平;楊漢西;;鋰離子電池的安全性技術(shù)[J];化學(xué)進(jìn)展;2011年Z1期

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  本文關(guān)鍵詞：磷酸鐵鋰電池組均衡充電及保護(hù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：320089