基于混合動力汽車用動力型鋰電池保護電路的研究

【摘要】： 鋰離子/鋰聚合物電池是90年代發(fā)展起來的一種新型二次電池,它兼具高能量密度和長循環(huán)壽命等優(yōu)點,因此迅速成為實際應用尤其是混合動力汽車中儲能元件的首選對象。 本文在對鋰離子/鋰聚合物電池的電化學原理和外特性進行分析的基礎上,主要介紹了鋰離子/鋰聚合物電池的各種充電方式、電池的均衡、充放電保護電路以及鋰電池智能管理系統(tǒng)的基本組成,同時對線性充電器和開關(guān)電源式充電系統(tǒng)、基于FS312充放電保護電路、基于TL431電池的均衡、基于DSP2407A鋰電池智能管理系統(tǒng)進行了詳細的設計,并給出了實驗結(jié)果。 【關(guān)鍵詞】：鋰電池 充放電 均衡 智能管理
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致謝7-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13
• 1.2 常用動力型電池簡介13-19
• 1.2.1 鉛酸電池14
• 1.2.2 鎳鎘電池14-15
• 1.2.3 鎳氫電池15-17
• 1.2.4 燃料電池17
• 1.2.5 鋰離子電池17-19
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19
• 1.4 研究意義及目的19-20
• 1.4.1 研究目的19-20
• 1.4.2 研究意義20
• 1.5 主要內(nèi)容安排20-21
• 第二章 鋰電池的原理及其特性21-31
• 2.1 鋰電池的類別及其化學原理21-25
• 2.1.1 鋰離子電池(Lithium-lon)21-22
• 2.1.2 負極材料22
• 2.1.3 正極材料22-24
• 2.1.4 電解質(zhì)24-25
• 2.2 鋰聚合物電池(Lithium-Polymer)25-26
• 2.3 鋰離子/鋰聚合物電池的外特性26-30
• 2.3.1 電池電壓26-28
• 2.3.2 充放電電流28
• 2.3.3 電池壽命28-29
• 2.3.4 過充現(xiàn)象29
• 2.3.5 過放現(xiàn)象29
• 2.3.6 過溫現(xiàn)象29-30
• 2.4 總結(jié)30-31
• 第三章 鋰電池充電方式及其充電電路31-41
• 3.1 充電方式31-36
• 3.1.1 線性充電方式31-32
• 3.1.2 開關(guān)充電方式32-33
• 3.1.3 脈沖充電方式33-36
• 3.2 并沖實用型充電電路36-37
• 3.3 基于PWM脈沖充電電路37-40
• 3.3.1 主電路37-38
• 3.3.2 參數(shù)計算38-40
• 3.4 總結(jié)40-41
• 第四章 基于FS312鋰電池充放電保護電路設計41-48
• 4.1 鋰電池的充放電控制芯片41
• 4.2 主控芯片F(xiàn)S31241-43
• 4.3 基于FS312的保護電路設計43-45
• 4.3.1 正常狀態(tài)43
• 4.3.2 過充電保護43-44
• 4.3.3 過放電保護44
• 4.3.4 過電流保護44-45
• 4.3.5 短路保護45
• 4.4 其它保護電路45-48
• 4.4.1 MOSFET保護電路45
• 4.4.2 下限自鎖電路45-48
• 第五章 鋰電池均衡電路研究48-55
• 5.1 多串鋰電池組的缺陷48-49
• 5.2 能耗型均衡電路49-52
• 5.2.1 基于5421均衡電路49-51
• 5.2.2 基于TL431均衡電路51-52
• 5.3 能量反饋性均衡電路52-55
• 5.3.1 電容飛渡電路53-54
• 5.3.2 變壓器反饋形54-55
• 第六章 鋰電池智能管理系統(tǒng)研究55-65
• 6.1 智能管理系統(tǒng)55-56
• 6.1.1 系統(tǒng)軟件的設計原則55
• 6.1.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)55-56
• 6.2 各個模塊功能56-65
• 6.2.1 系統(tǒng)初試化模塊56-60
• 6.2.2 參數(shù)測量模塊60-62
• 6.2.3 數(shù)據(jù)的計算模塊62
• 6.2.4 電量管理模塊62-63
• 6.2.5 充電控制模塊63
• 6.2.6 均衡控制模塊63-64
• 6.2.7 SMBus通信模塊64
• 6.2.8 按鍵及LED處理模塊64
• 6.2.9 保護控制模塊64-65
• 第七章 實驗研究65-70
• 7.1 電池充電波形65-67
• 7.2 電源帶載實驗波形67-70
• 第八章 結(jié)論與展望70-71
• 參考文獻71-73

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