鋰離子電池組均衡智能管理系統(tǒng)研究.pdf

1、鋰離子電池與其它電池如鉛酸電池、鎳鎘或鎳氫電池相比,具有能量密度高、內(nèi)阻小、可充電次數(shù)多以及環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),目前大部分便攜式電子設(shè)備已采用鋰離子電池,將來(lái)還將逐步應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)等大功率負(fù)載。在大功率輸出情況下,為避免低壓大電流在開(kāi)關(guān)電源適配電路、連線和插接損耗,一般都采用串聯(lián)鋰離子電池組,但由于各串電池可能出現(xiàn)的容量不均等,帶來(lái)了部分充放電不完全、容量利用率低的問(wèn)題。本文為解決這一問(wèn)題,開(kāi)展了串聯(lián)鋰離子電池組中各串之間電量均衡管

2、理的研究。
　　本文首先對(duì)鋰離子電池的特性進(jìn)行了描述,包括其容量、壽命、充放電要求、安全要求等方面的性能和特點(diǎn)。討論了當(dāng)前一些計(jì)算電池荷電狀態(tài)的方法、適用場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn)。在充分了解鋰離子電池組均衡管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀后,對(duì)當(dāng)前的均衡模塊研究方案進(jìn)行了分析,結(jié)合電池組的實(shí)用、成本、效率等要求,設(shè)計(jì)了鋰離子電池組均衡智能管理系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)通過(guò)微控制器實(shí)現(xiàn)鋰離子電池組均衡智能管理,電池組工作期間,利用電阻分壓由微控制器對(duì)各串電池電壓

3、進(jìn)行采樣測(cè)量和比較,作為均衡判斷條件;利用整串電池組供電的開(kāi)關(guān)電路通過(guò)繼電器切換,使均衡模塊對(duì)電壓最低的一串電池工作;均衡電路的電壓變換由推挽開(kāi)關(guān)電路和隔離輸出電路實(shí)現(xiàn)。通過(guò)硬件測(cè)得數(shù)據(jù),做圖表分析,詳細(xì)的闡述了該方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　均衡電路的輸出切換需要隔離控制,雙刀雙擲繼電器很好的解決了這一問(wèn)題,但繼電器體積較大,觸點(diǎn)的壽命也有限。針對(duì)這一問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了光耦隔離控制來(lái)進(jìn)行均衡輸出切換,經(jīng)過(guò)實(shí)際檢測(cè),達(dá)到了良好的效果。