学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

锂离子电池组模块化均衡系统研究

作　者: 杨傲驰
导　师: 逯仁贵
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 电动汽车 锂离子电池 电池均衡 模块化设计 反激变换器
分类号: TM912
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 289次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


近年来,随着石油资源短缺、环境污染等问题的日益加重,人们致力于发展清洁、安全的交通工具:电动汽车。而锂离子电池作为电动汽车的能源存储装置,其安全性和使用寿命是影响电动汽车整体性能的重要因素。锂离子电池单体的不一致性通常可导致电池组寿命下降甚至影响电池安全性能,所以锂离子电池组均衡系统作为电动汽车能源存储装置的重要组成部分便显得十分重要。本文通过对锂离子电池综合性能的评价及对基本电池特性的实验研究,选择了针对锂离子电池放电末端的充电均衡方法。为了利于均衡系统适应不同单体数目的电池组,选择了利于模块化设计的单一均衡主控制器配合多个均衡模块化部分的多变压器均衡拓扑结构。均衡主控制器实现均衡控制、与整车控制器通讯等功能;均衡模块化部分实现基于反激变换器的均衡主电路及单体电压检测等功能。本文分别对此均衡系统的硬件设计及软件实现进行了介绍。硬件设计部分,通过对反激变换器实现的均衡主电路的分析和仿真确定反激变换器电路各项参数,随后对通讯系统、PWM信号发生、MOSFET驱动、反激变压器设计、反激变换器缓冲器设计等部分进行介绍。软件设计部分介绍了所采用均衡策略及I~2C总线通讯、CAN总线通讯、PWM信号发生等部分的软件实现。最后通过实验,验证了均衡系统的工作稳定性及其对于改善电池一致性的效果。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-27
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 电池组均衡概述  10-22
    1.2.1 均衡方法的分类  10-11
    1.2.2 均衡方法概述  11-19
    1.2.3 均衡方法比较  19-21
    1.2.4 电池组均衡效果评价  21-22
  1.3 国内外研究现状  22-25
    1.3.1 国内研究现状  22-24
    1.3.2 国外研究现状  24-25
  1.4 本课题主要研究内容  25-27
第2章 锂离子电池特性研究  27-34
  2.1 引言  27
  2.2 锂离子电池性能综合评价  27-28
  2.3 充、放电特性  28-30
  2.4 倍率放电特性  30-31
  2.5 高温特性  31-32
  2.6 低温特性  32
  2.7 锂离子电池特性与镍氢电池特性比较  32-33
  2.8 本章小结  33-34
第3章 锂离子电池组模块化均衡系统的硬件设计  34-59
  3.1 均衡系统设计方案  34-40
    3.1.1 均衡系统整体硬件方案  34-37
    3.1.2 均衡主电路方案  37-40
  3.2 均衡主电路分析及仿真  40-46
    3.2.1 均衡主电路分析  40-42
    3.2.2 均衡主电路仿真  42-46
  3.3 均衡主控部分硬件设计  46-50
    3.3.1 主控芯片  47
    3.3.2 供电系统  47-48
    3.3.3 CAN 总线通讯  48-49
    3.3.4 I~2C 总线通讯  49
    3.3.5 MOSFET 驱动电路  49-50
  3.4 均衡模块化部分硬件设计  50-58
    3.4.1 主控芯片  50-52
    3.4.2 变压器设计  52-53
    3.4.3 均衡主电路缓冲设计  53-56
    3.4.4 单体电压测试  56-58
  3.5 本章小结  58-59
第4章 锂离子电池组模块化均衡系统的软件设计  59-67
  4.1 均衡策略  59-60
    4.1.1 常速均衡策略  59
    4.1.2 变速均衡策略  59-60
    4.1.3 多路均衡策略  60
  4.2 均衡主控部分程序设计  60-64
    4.2.1 主程序设计  60-62
    4.2.2 CAN 总线通讯  62-63
    4.2.3 I~2C 总线通讯  63-64
    4.2.4 PWM 信号发生  64
  4.3 均衡模块化部分程序设计  64-66
    4.3.1 主程序设计  64-65
    4.3.2 I~2C 总线通讯  65-66
  4.4 本章小结  66-67
第5章 锂离子电池模块化均衡系统实验结果分析  67-79
  5.1 硬件系统工作状态  67-69
  5.2 单体电压静态测量精度分析  69-73
  5.3 电池均衡实验分析  73-77
  5.4 系统存在的问题及展望  77-78
  5.5 本章小结  78-79
结论  79-81
参考文献  81-86
致谢  86

相似论文

  1. 基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
  2. 锂离子电池用多元Sn合金基碳复合材料的研究,TM912.9
  3. 锂离子电池硅碳负极材料的制备与性能研究,TM912.9
  4. 变极性微弧氧化脉冲电源拓扑结构的研究,TN86
  5. 用于回收废旧锂离子电池中贵金属钴的螯合剂的合成及其性能研究,X76
  6. 锂离子电池电极材料黑磷与LiMn2O4的第一性原理研究,TM912
  7. 船舶模块化设计技术研究,U662
  8. 锂离子电池负极材料钛酸锂的改性及其电化学性能研究,TM912
  9. 硅基合金负极材料的制备及电化学性能的研究,TM912
  10. 基于ARM7的自动扶梯控制系统,TP273
  11. 工业锅炉控制系统的研究与节能应用,TP273
  12. 非接触式锂离子电池充电电路的设计与实现,TM912
  13. 氟代碳酸乙烯酯对锂离子电池低温性能的影响及其机理的研究,TM912
  14. Co源对SnCo/C负极材料结构和电性能的影响,TM912
  15. LiFePO4锂离子电池低温性能研究,TM912
  16. 水性粘结剂对石墨负极电化学性能的影响,TM912
  17. 锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的制备及性能研究,TM912
  18. 中山市委党校网络学习平台的设计与实现,TP311.52
  19. 基于网络的个性化服装定制系统的设计与实现,TP311.52
  20. 尖晶石锰酸锂正极材料的合成及其电化学特性研究,TM912
  21. 多通道闪存控制器模块化设计与实现,TP333

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
© 2012 www.xueweilunwen.com