本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車電池保護(hù)及狀態(tài)分析電路芯片的設(shè)計(jì)

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【摘要】：磷酸鐵鋰電池以其成本低、體積小、重量輕、可靠性高、容量大、電流大、無污染以及無記憶效應(yīng)等特點(diǎn)成為了電動(dòng)汽車最合適的儲(chǔ)能裝置之一。為了使磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)汽車使用過程中更加安全可靠,并使電池壽命得到延長,需要使用電路芯片對電池進(jìn)行保護(hù)及狀態(tài)分析。論文通過對磷酸鐵鋰電池的特性以及電池保護(hù)電路的分析研究,設(shè)計(jì)了一款適用于電動(dòng)汽車的磷酸鐵鋰電池保護(hù)和狀態(tài)分析芯片,該芯片不僅可以對電池的非正常狀態(tài)作出判斷并控制外部電路對電池進(jìn)行保護(hù),而且可以實(shí)現(xiàn)各節(jié)電池間電量的均衡,從而使電池的使用壽命得到進(jìn)一步的延長。論文主要對均衡電路、SOC估算電路和保護(hù)模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的芯片可以獨(dú)立完成電池的保護(hù)、電量均衡和SOC估算等功能,并可通過改變電流路徑,使芯片在防止電池過充電的同時(shí),保證外部充電電路仍能正常工作。芯片的設(shè)計(jì)使用了華潤上華公司的CSMC 0.5um CMOS工藝,通過Cadence軟件對電路進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明芯片可以實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷,能很好地實(shí)現(xiàn)電池的保護(hù)、SOC估算和電量均衡的功能,滿足了設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：磷酸鐵鋰電池 電池保護(hù)芯片 電量均衡
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM912;U469.72
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 第一章 緒論5-9
• 1.1 課題背景5
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀5-7
• 1.2.1 國外研究與發(fā)展現(xiàn)狀5-6
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀6-7
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排7-9
• 第二章 磷酸鐵鋰電池概述9-22
• 2.1 磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)和工作原理9-11
• 2.2 磷酸鐵鋰電池技術(shù)參數(shù)簡介11-13
• 2.3 磷酸鐵鋰電池特性分析13-18
• 2.3.1 磷酸鐵鋰電池OCV特性。13-16
• 2.3.2 磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性16-18
• 2.4 SOC估算方法18-22
• 第三章 電路總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用22-26
• 3.1 芯片的工作原理22-23
• 3.2 芯片的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-26
• 第四章 模塊設(shè)計(jì)26-58
• 4.1 電池特征采集模塊26-36
• 4.1.1 電池單體電壓采樣電路的設(shè)計(jì)27-31
• 4.1.2 時(shí)鐘數(shù)的確定及控制信號(hào)的產(chǎn)生31-33
• 4.1.3 采樣控制電路的設(shè)計(jì)33-36
• 4.2 電池保護(hù)模塊設(shè)計(jì)36-47
• 4.2.1 過壓和欠壓狀態(tài)判斷電路36-40
• 4.2.2 過流和短路狀態(tài)判斷電路40-44
• 4.2.3 過溫狀態(tài)判斷電路44-46
• 4.2.4 保護(hù)控制電路設(shè)計(jì)46-47
• 4.3 均衡模塊設(shè)計(jì)47-52
• 4.3.1 電池電壓比較電路的設(shè)計(jì)47-49
• 4.3.2 均衡邏輯的產(chǎn)生49-51
• 4.3.3 均衡電路控制部分設(shè)計(jì)51-52
• 4.4 SOC估算模塊的設(shè)計(jì)52-54
• 4.5 時(shí)鐘源模塊設(shè)計(jì)54-56
• 4.6 電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)56-57
• 4.7 本章小結(jié)57-58
• 第五章 芯片外圍電路的設(shè)計(jì)58-61
• 第六章 其他電路61-69
• 6.1 帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)61-64
• 6.1.1 帶隙基準(zhǔn)電壓源的原理61
• 6.1.2 帶隙基準(zhǔn)電壓源電路的設(shè)計(jì)61-64
• 6.2 運(yùn)算放大器和比較器的設(shè)計(jì)64-66
• 6.3 充電判斷電路的設(shè)計(jì)66-67
• 6.4 本章小結(jié)67-69
• 總結(jié)69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74

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本文編號(hào)：543304