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锂离子电池组外围电路设计及算法研究

李祖布  
【摘要】: 微小卫星的发展对其电源系统设计提出了小型化和集成化的要求,而锂离子电池以高能比,高电压和无记忆效应等优点,很好的满足这些要求。但因锂离子电池自身的特性,决定了它在安全性、控制管理等方面与传统的镉镍、氢镍电池具有显著差异,因而研究以锂离子电池为储能核心,并对其进行控制管理对推动微小卫星的发展有重要意义。锂离子电池组外围电路设计及算法研究这一课题正是结合微小卫星的需求而设计的系统,其中S4R电路、均衡电路和保护电路都是其关键技术。 本文首先就课题研究的必要性和紧迫性进行了阐述,然后对国内外相关的研究现状进行了介绍。 锂离子电池组外围电路设计及算法研究,通过硬件和算法两方面进行。硬件部分包括充电、分流、放电电路模块,均衡电路模块,保护电路模块。算法部分包括均衡算法和模糊算法。 结合系统要求,通过比较和分析,充电、分流、放电电路模块采用了S4R功率调节方式,均衡电路采用了平均电压均衡法方式,保护电路采用了MM1414方式,模糊算法采用了仿真实现。其中采用S4R功率调节方式的充电、分流、放电电路模块是本课题的关键技术,进行了大量的实验研究。 最后对上述电路和算法的仿真和调试结果进行了分析和总结,针对实验结果,通过理论分析,说明本文的电路设计和算法是有效可行的。


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