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动力型锂电池智能管理系统的研究

作　者: 金曦
导　师: 黄昶
学　校: 华东师范大学
专　业: 电子与通讯
关键词: 锂电池 充放电 均衡 智能管理
分类号: TM912
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 392次
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内容摘要


锂离子电池是90年代发展起来的一种新型二次电池,它兼具高能量密度和长循环寿命等优点,因此迅速成为实际应用尤其是混合动力汽车中储能元件的首选对象。本文在对锂离子电池电化学原理和外特性进行分析的基础上,主要介绍了锂离子电池的各种充电方式、电池的均衡、充放电保护电路以及锂电池智能管理系统的基本组成,同时对线性充电器和开关电源式充电系统、基于R5421充放电保护电路、基于TL431电池的均衡、基于DSP2407A锂电池智能管理系统进行了详细的设计,并给出了实验结果。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 常用动力性电池简介  11-15
    1.2.1 铅酸电池  11
    1.2.2 镍镉电池  11-12
    1.2.3 镍氢电池  12-13
    1.2.4 燃料电池  13-14
    1.2.5 锂离子电池  14-15
  1.3 国内外研究现状  15
  1.4 研究意义及目的  15-16
    1.4.1 研究目的  15-16
    1.4.2 研究意义  16
  1.5 主要内容安排  16-17
第二章 锂电池的原理及其特性  17-26
  2.1 锂电池的类别及其化学原理  17-20
    2.1.1 锂离子电池(Lithium-lon)  17-18
    2.1.2 负极材料  18
    2.1.3 正极材料  18-19
    2.1.4 电解质  19-20
  2.2 锂聚合物电池(LITHIUM-POLYMER)  20
  2.3 锂离子/锂聚合物电池的外特性  20-25
    2.3.1 电池电压  20-23
    2.3.2 充放电电流  23-24
    2.3.3 电池寿命  24-25
    2.3.4 过充现象  25
    2.3.5 过放现象  25
    2.3.6 过温现象  25
  2.4 总结  25-26
第三章 锂电池充电方式及其充电电路  26-36
  3.1 充电方式  26-31
    3.1.1 线性充电方式  26-27
    3.1.2 开关充电方式  27-28
    3.1.3 脉冲充电方式  28-31
  3.2 并冲实用型充电电路  31-32
  3.3 基于PWM脉冲充电电路  32-35
    3.3.1 主电路  32-33
    3.3.2 参数计算  33-35
  3.4 总结  35-36
第四章 基于R5421锂电池充放电保护电路设计  36-43
  4.1 锂电池的充放电控制芯片  36
  4.2 主控芯片R5421  36-38
  4.3 基于R5421的保护电路设计  38-41
    4.3.1 正常状态  39
    4.3.2 过充电保护  39
    4.3.3 过放电保护  39-40
    4.3.4 过电流保护  40
    4.3.5 短路保护  40-41
  4.4 其它保护电路  41-43
    4.4.1 MOSFET保护电路  41
    4.4.2 下限自锁电路  41-43
第五章 锂电池均衡电路研究  43-50
  5.1 多串锂电池组的缺陷  43
  5.2 能耗型均衡电路  43-47
    5.2.1 基于FS312均衡电路  44-45
    5.2.2 基于TL431均衡电路  45-47
  5.3 能量反馈型均衡电路  47-50
    5.3.1 电容飞渡电路  47-48
    5.3.2 变压器反馈形  48-50
第六章 锂电池智能管理系统研究  50-60
  6.1 智能管理系统  50-51
    6.1.1 系统软件的设计原则  50
    6.1.2 系统总体结构  50-51
  6.2 各个模块功能  51-60
    6.2.1 系统初试化模块  51-54
    6.2.2 参数测量模块  54-56
    6.2.3 数据的计算模块  56
    6.2.4 电量管理模块  56-57
    6.2.5 充电控制模块  57-58
    6.2.6 均衡控制模块  58
    6.2.7 SMBus通信模块  58-59
    6.2.8 按键及LED处理模块  59
    6.2.9 保护控制模块  59-60
第七章 实验研究  60-66
  7.1 电池充电波形  60-62
  7.2 电源带载实验波形  62-66
第八章 结论与展望  66-67
参考文献  67-69
后记  69
  致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 独立电源技术（直接发电） > 蓄电池
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