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聚合物动力锂电池组充电策略研究
| 论文题名： | 聚合物动力锂电池组充电策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;聚合物;动力锂电池组;充电策略;开关电源 |
| 摘要： | 能源日益枯竭和生存环境的日益恶化促使电动汽车日益受到世界各国的重视，然而在电动汽车中使用的动力电池存在的诸多问题制约了其发展和普及。本文主要对电动汽车等上使用的聚合物动力锂电池组的充电策略进行研究。 首先，本文分析了聚合物动力锂离子电池的电化学原理和与充电相关的参数，在MATLAB中建立了锂电池模型。分析了目前动力型锂离子电池在应用中存在的问题，对充电控制策略的三个主要问题，快速充电法、串联电池组均衡和充放电设备进行研究。提出跟踪锂电池可接受的最大充电电流法以代替传统的恒流恒压法；提出一种基于超级电容器的串联锂电池组均衡电路和基于三相单相矩阵变换器的充放电设备电路方案。 其次，在MATLAB中用建立的锂电池模型和开关电源模型，建立了充电仿真模型。仿真研究中，采用模糊逻辑算法控制充电器的充电电流，使锂电池组的充电电流跟随其可接受的充电电流变化，以减少充电时间。仿真结果表明该方法充电时间相对缩短。在Simulink中建立了基于三相单相矩阵变换器的充放电设备模型，并对传统SVPWM调制改进以减少输入侧的电流畸变，该充放电设备电路方案能够节约充电设备成本、使充电过程调节方便，减少输入侧电网谐波污染。对基于电流源型开关选择式的均衡方案，建立了Simulink仿真模型，用模糊控制算法控制均衡电流源的均衡次数和时间。仿真结果表明，该方案可以有效提高电池组的电压一致性。 最后，对快速充电策略和基于超级电容器的均衡策略进行实验。设计了锂电池充电控制系统的控制电路和均衡电路，并完成实验调试。实验结果表明，快速充电法可以相对缩短锂电池的充电时间16.7％，均衡电路能够有效的实现动力锂电池组的电压均衡。 |
| 作者： | 王晓亮 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 马秀娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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