锂离子电池组放电管理模块的设计
本文选题:锂离子电池 + 电池放电 ; 参考:《哈尔滨工业大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着锂电池技术的发展及环保节能理念的推广,大容量锂离子电池广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、太阳能发电系统等新能源以及航空航天领域。在大功率应用方面,采取将多节锂电池串并联成电池组以达到使用要求。 在航空航天领域,电源系统的性能至关重要。电池放电调节器作为电源控制器的重要组成部分,其放电性能起着重大作用。电池的输出电压、放电电流等参数是反映电池放电性能的重要技术指标,因此,对这些参数的控制是电池放电技术研究的重点。 本文设计了锂离子电池组放电管理模块,该模块基于Boost拓扑,,采用平均电流控制方法,通过对环路进行小信号建模,验证了闭环电路的稳定性。本文搭建了锂离子电池组放电管理模块硬件平台,硬件电路的设计包括主电路参数的设计、驱动电路、保护电路、采样电路以及补偿电路的设计。作为航天电源,安全、稳定是首要考虑的因素。为了提高放电模块的可靠性,本文采用冗余备份的模式,提出了冷备份和热备份模式的设计方案,其中热备份设计通过模拟电路实现了主备份参考变量的动态分配。锂离子电池组放电模块的冷、热备份方案在硬件平台下进行实验,实验结果均实现了高精度的恒流放电和较高的放电效率,体现了放电模块的稳定性及两种方案的可行性。 本文实现了锂离子电池组的动态脉冲电流负载。通过设计脉冲电流发生电路,使锂离子电池组放电模块作为脉冲电流生成电路的前级电路,对脉冲电流电路的稳压电容充电,充电至一定值,脉冲电流电路在控制逻辑电路下实现脉冲负载,间接地实现了锂离子电池组脉冲电流放电。
[Abstract]:With the development of lithium battery technology and the promotion of environmental protection and energy saving concept, large capacity lithium ion batteries are widely used in electric vehicles, hybrid electric vehicles, solar power systems and other new energy and aerospace fields. In the aspect of high power application, the series and parallel connection of multi-section lithium cell is adopted to meet the requirement of application. In the field of aerospace, the performance of power system is very important. As an important part of power supply controller, the discharge performance of battery discharge regulator plays an important role. The output voltage, discharge current and other parameters of the battery are important technical indexes to reflect the discharge performance of the battery. Therefore, the control of these parameters is the focus of the battery discharge technology research. In this paper, the discharge management module of lithium ion battery pack is designed. The module is based on Boost topology and adopts average current control method. By modeling the loop with small signal, the stability of the closed-loop circuit is verified. The hardware platform of discharge management module of lithium ion battery pack is built in this paper. The design of hardware circuit includes the design of main circuit parameters, driving circuit, protection circuit, sampling circuit and compensation circuit. As a space power supply, safety and stability are the primary considerations. In order to improve the reliability of the discharge module, the design scheme of cold backup and hot backup is proposed by using redundant backup mode, in which the design of hot backup realizes the dynamic allocation of main backup reference variables by analog circuit. The cold and hot backup schemes of lithium ion battery pack discharge module are tested on the hardware platform. The experimental results show that the high precision constant current discharge and high discharge efficiency are realized. The stability of the discharge module and the feasibility of the two schemes are demonstrated. In this paper, the dynamic pulse current load of lithium ion battery pack is realized. By designing the pulse current generation circuit, the discharge module of the lithium ion battery pack is used as the leading circuit of the pulse current generation circuit. The voltage stabilized capacitance of the pulse current circuit is charged and charged to a certain value. The pulse current discharge of the lithium ion battery pack is realized indirectly by the pulse load of the pulse current circuit under the control logic circuit.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM912
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 雷娟;蒋新华;解晶莹;;锂离子电池组均衡电路的发展现状[J];电池;2007年01期
2 李祖布;孙宁;苏瑞丰;;锂离子电池组均衡和保护的关系研究[J];电子产品世界;2007年08期
3 李祖布;孙宁;苏瑞丰;练敏英;;一种新的锂离子电池组充电分流方法研究[J];电源技术;2009年01期
4 王晋鹏;王小博;牛惜晨;;密闭电池舱段内锂离子电池组温度场分析[J];电源技术;2010年12期
5 王意军;李朵;张哲;陈敏;;实用串联锂离子电池组均衡电路的比较研究[J];电源技术应用;2010年08期
6 杨志刚;黄慎;赵兰萍;;电动汽车锂离子电池组散热优化设计[J];计算机辅助工程;2011年03期
7 刘皓;杨凯;惠东;张慧卿;;锂离子电池组风冷结构设计[J];电源技术;2011年10期
8 孙俊;王京梅;李莉;龚伟家;;基于单片机的串联锂离子电池组监测系统设计[J];电子科技;2011年10期
9 郭乾利;苏建辉;陈丽霞;;锂离子电池组充放电设备的设计与实现[J];企业技术开发;2012年01期
10 杜艳军;封百涛;;锂离子电池组在保暖服中的应用[J];科技视界;2012年18期
相关会议论文 前2条
1 毛文峰;唐致远;马晨翔;唐好庆;;磷酸钒锂的中试化制备及全钒锂离子电池组装[A];第30届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2013年
2 解竞;汪玉洁;张陈斌;陈宗海;;电动汽车用动力锂离子电池组均衡技术研究综述[A];系统仿真技术及其应用学术论文集(第15卷)[C];2014年
相关重要报纸文章 前1条
1 记者 卢琼 实习生 李迎;市政协领导对我市经济发展情况进行调研[N];新乡日报;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 曾辉;串联锂离子电池组电感主动均衡研究[D];大连理工大学;2015年
2 靳鹏超;新能源汽车用锂离子电池组热管理系统的研究[D];天津大学;2013年
3 杨科;锂离子电池组管理系统的设计与实现[D];西南交通大学;2016年
4 郎春艳;低温环境下锂离子电池组热管理系统研究[D];华南理工大学;2016年
5 涂涛;锂离子电池组SOC估算和主动均衡的设计与实现[D];电子科技大学;2016年
6 王凤波;基于AD7280A的中型锂离子电池组管理系统研究[D];上海大学;2016年
7 李如凤;锂离子电池组放电管理模块的设计[D];哈尔滨工业大学;2014年
8 陈晶晶;串联锂离子电池组均衡电路的研究[D];浙江大学;2008年
9 王煜;锂离子电池组监控系统研究与实现[D];西安建筑科技大学;2011年
10 蒋新华;锂离子电池组应用电路研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
本文编号:1974919
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1974919.html