DC-DC變換器在電池管理系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、隨著鋰離子電池制造工藝的發(fā)展，其比能量密度高、自放電率低以及循環(huán)壽命長等優(yōu)點得到了普遍認可，應用領域越來越廣泛。然而，出于使用安全的需要，鋰離子電池組必須配備管理系統(tǒng)，為鋰離子電池提供充放電過流、短路、過壓、欠壓、高低溫、反接等保護和均衡管理功能。鋰離子電池對充電電流有嚴格的限制，原有鉛酸電池系統(tǒng)中的充電設備無法直接用于鋰離子電池充電，這造成了鉛酸電池升級為鋰離子電池時充電設備的浪費，增加更新?lián)Q代的成本。本課題將DC-DC變換器應用到鋰

2、離子電池管理系統(tǒng)中實現(xiàn)限制充電電流的目的，以此解決充電設備不兼容問題;同時可以根據(jù)所需電流的要求并聯(lián)相應數(shù)目的模塊，滿足對充電電流的各種需求。
　　首先，分析DC-DC變換器的各種拓撲結(jié)構(gòu)及其控制方式，并針對本設計選擇適當?shù)腂uck型拓撲并采用電流反饋控制方式，其中需要根據(jù)電池管理系統(tǒng)的保護機制對標準的Buck型拓撲結(jié)構(gòu)進行適當?shù)恼{(diào)整。通過比較各種電流采集方案，最終采用電阻高端采樣方案，準確高效地檢測電感電流。選擇合適的開關管并設

3、計相應的熱管理電路，有效降低模塊的溫升并提高轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)鋰離子電池的特點，采用限制性均流方法，使得多個并聯(lián)模塊維持輸出限制電流值，達到各個并聯(lián)模塊平均電流的目的。
　　其次，對本限流模塊的硬件電路設計做了詳細介紹，按照本系統(tǒng)的設計結(jié)構(gòu)詳細分析了主控芯片、輔助電源、電流采集、功率電路、熱管理電路以及同步整流電路的硬件設計，并對各個部分的詳細參數(shù)設置做了明確的說明。
　　最后，根據(jù)設計中的各個電路部分的詳細參數(shù)以及工作