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动力锂离子电池均衡系统设计与研究
| 论文题名： | 动力锂离子电池均衡系统设计与研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;动力锂离子电池;均衡系统;拓扑结构;模块化设计 |
| 摘要： | 在纯电动汽车中，电池单体以串并联的方式集成在电池包内部，由于制造过程中存在差异，电池组在使用的时候会产生相互间不一致的现象。这种不一致会影响电池寿命与续航里程。为了解决这个问题，除了提高电池制造水平以外，设计合理的电池均衡系统是提高电池包性能的主要方法。 本文依托于湖南省科技厅重点项目:智能高效动力电池管理系统关健技术研究，研究了动力锂离子电池均衡系统。主要的研究工作如下: (1)通过对目标单体电池进行反复充放电实验，求取电池的充放电特性曲线。在此基础上，分别在不同环境温度下进行充放电实验，分析温度对电池工作性能的影响。 (2)以6块电池为一个模块，分析电池组不一致性产生的主要机理，分别设计了电池模块内部与模块之间的均衡拓扑电路。并对所设计电路均衡原理进行简要说明。 (3)依据主控芯片的引脚与功能特性分别设计了电源电路、SPI通信电路、隔离电路、充放电保护电路、均衡控制电路及其他小型电路。 (4)将所设计的硬件电路按模块分类，针对各个模块将要实现的基本功能，编写相应的控制程序。主要包括主程序、数据采集程序、均衡控制算程序及通信程序等。 (5)建立电池模型，在Simulink/Simpowersystem系统中搭建能量转移模型及模块内均衡模型，对均衡拓扑结构进行仿真。将所设计的PCB原理图制作成印制电路板，烧写并调试程序，对控制板进行实验验证。结果表明，所设计的均衡系统能够实现电池能量均衡，对电池组一致性有改善。 |
| 作者： | 廖红辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 朱浩;杨武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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