串联磷酸铁锂电池组均衡方案研究

摘要

磷酸铁锂电池由于其比能量高，无记忆性，能大电流充放电的特点，在人们的社会生产和活动中被越来越广泛的应用。
　　单体磷酸铁锂电池通常不能满足某些工况下的电压需求，此时就需要串联成磷酸铁锂电池组使用。单体磷酸铁锂电池在串联成组使用时，受出厂工艺、工作环境等因素的影响，单体电池之间存在的不一致性将随着使用时间的推移逐渐增大，大大降低了整体电池组的寿命和性能，配置均衡系统则可以显著减小使用过程中的不一致性，从而提高整个电池组的寿命。
　　本文详细分析了国内外磷酸铁锂蓄电池的研究现状，在深入了解磷酸铁锂电池的基本工作原理、内部特性后对磷酸铁锂电池进行了充放电实测并对其结果进行分析。通过比较现阶段国内外一些经典的均衡电路和均衡策略，分析现有的国内外均衡方案，综合各方面因素，采用电压均衡控制策略，设计了一套电感能量转移型串联电池组均衡电路，在saber仿真软件中搭建了三只串联磷酸铁锂电池均衡电路的半实物模型，并进行均衡充放电仿真实验，获得仿真电路波形，验证了电路结构的合理性，为实物选型与参数设计提供参考。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 几种典型蓄电池

1．2．1 镍氢蓄电池

1．2．2 镍镉蓄电池

1．2．3 铅酸蓄电池

1．2．4 锂离子电池

1．3 蓄电池均衡充电技术研究现状

1．3．1 蓄电池组单体产生不一致性的原因与解决办法

1．3．2 蓄电池均衡方案的发展现状

1．4 本论文研究的主要内容

第二章 磷酸铁锂电池基本原理与特性

2．1 磷酸铁锂电池的工作原理

2．2 磷酸铁锂电池一些技术参数

2．3 磷酸铁锂电池性能的影响因素

2．4 蓄电池充电方法

2．4．1 传统充电法

2．4．2 阶段充电法

2．5 磷酸铁锂蓄电池充放电特性实测

2．6 本章小结

第三章 串联磷酸铁锂蓄电池组均衡策略

3．1 磷酸铁锂电池不一致性分析

3．2 蓄电池不一致性问题带来的影响

3．3 磷酸铁锂蓄电池几种典型均衡方案

3．3．1 被动均衡(能耗型均衡)

3．3．2 主动型均衡(非能耗性均衡)

3．4 均衡策略

3．4 本章小结

第四章 电感无损均衡电路saber仿真

4．1 均衡仿真模型搭建

4．1．1 均衡主电路搭建

4．1．2 采集电路及控制电路模型搭建

4．1．3 电感参数的计算

4．2 均衡电路的saber仿真实验

4．2．1 自均衡电路的saber仿真

4．2．2 均衡充电电路的saber仿真

4．2．3 均衡放电电路的saber仿真

4．3 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况