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基于储能电感的动态双向无损均衡电路的研究

高敏  
【摘要】:随着节能环保概念的普及和锂离子电池技术的发展,以锂离子电池为动力的纯电动汽车逐渐成为国际竞争的热点。但是电池及电池管理却是制约电动汽车发展的瓶颈,尤其是锂离子电池组串联使用时容量不均衡的问题大大限制其广泛应用。因此,必须在电池管理系统中加入均衡电路。尤其是对价格昂贵的大容量锂离子电池组,更需要有效可靠的均衡电路和均衡策略。所以深入研究锂离子电池组均衡电路具有深远的意义。本文的主要任务就是围绕电动车用锂离子电池组进行均衡电路的研究和设计。 文章首先对课题背景做了简要介绍,说明了均衡的意义,列举了国内外均衡技术的发展现状,并介绍了本论文的研究内容和结构。然后对锂离子电池的工作原理及工作特性进行了详细的说明,目的是使人们对研究对象有个清晰的认识。其次介绍了本课题所选的基于储能电感的动态双向无损均衡电路的PCB板硬件设计并详细阐述了系统内部各模块的功能、结构和硬件设计原理。在以上基础上,建立了适合均衡电路仿真的锂离子电池等效电路模型,并在Matlab环境下应用Simulink工具包搭建了均衡电路仿真电路,给出了仿真结果及相应的说明,验证了方案的可行性。 文章还提出了均衡电路的软件设计思路,并且对国内外均衡技术的发展方向做了展望。


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