基于串并聯(lián)諧振變換器的鋰電池充放電系統(tǒng)設(shè)計

基于串并聯(lián)諧振變換器的鋰電池充放電系統(tǒng)設(shè)計

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1、分類號:TM46密級:公開UDC:621.3編號:201421401052河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于串并聯(lián)諧振變換器的鋰電池充放電系統(tǒng)設(shè)計論文作者:祁鵬學(xué)生類別:全日制學(xué)科門類:工學(xué)學(xué)科專業(yè):電氣工程指導(dǎo)教師:楊曉光職稱:教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringDESIGNOFCHARGEANDDISCHARGESYSTEMFORLITHIUMBATTERYBASEDONSERIESPARALLELRESON

2、ANTCONVERTERbyQiPengSupervisor:Prof.YangXiaoguangNovember2016原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下,進(jìn)行研究工作所取得。的成果除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本學(xué)位論文不包含任何他人或集體己經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容,也不包含本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人或集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:y.丨厶2/Z|關(guān)于學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說明本人完全了

3、解河北工業(yè)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的以下規(guī)定:學(xué)校有權(quán)采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文;學(xué)校有權(quán)提供本學(xué)位論文全文或者部分內(nèi)容的閱覽服務(wù);學(xué)校有權(quán)將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有、關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索交流:學(xué)校有權(quán)向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:日期:一」入糾導(dǎo)師簽名曰期d嫌'摘要鋰電池在分布式發(fā)電、電動汽車、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。鋰電池能量管理是目前研究的熱點。其中鋰電池的充放電電路及其控制策略是電池能量管理系統(tǒng)

4、的關(guān)鍵組成部分。現(xiàn)有的充放電電路拓?fù)涠荚谛?、功率密度、可靠性等方面有進(jìn)一步提高的要求。本文針對鋰電池特性提出了基于串并聯(lián)諧振變換器的鋰電池充放電系統(tǒng),具體如下:1.根據(jù)鋰電池的充放電特性選擇了四段式充電策略;分析了LCC串并聯(lián)諧振變換器的調(diào)壓特性,并以該變換器為主拓?fù)浣⒘虽囯姵爻潆娤到y(tǒng);根據(jù)選定的鋰電池充電策略給出了充電系統(tǒng)控制方案。2.分析了LCC串并聯(lián)諧振變換器的性能改進(jìn)需求,并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地提出了一種具有四元件諧振腔的LCCL串并聯(lián)諧振變換器,并詳細(xì)分析了該變換器的工作原理;建立了數(shù)學(xué)模型,分析工作特性及諧振參數(shù)對工作特性的影響。3.根據(jù)鋰

5、電池的放電特性,設(shè)計了基于LCCL串并聯(lián)諧振變換器的鋰電池放電系統(tǒng),并給出了放電系統(tǒng)詳細(xì)的控制方法。4.分析了鋰電池充放電系統(tǒng)具體實現(xiàn)方法,包括重要控制電路設(shè)計方法與軟件實現(xiàn)的流程圖。5.對鋰電池充放電系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并在此基礎(chǔ)上搭建了硬件電路進(jìn)行實驗,驗證了本文提出的LCCL串并聯(lián)諧振變換器的優(yōu)勢和鋰電池充放電系統(tǒng)的工作性能。關(guān)鍵字:串并聯(lián)諧振變換器鋰電池充放電調(diào)頻調(diào)壓充電策略四元件諧振IABSTRACTLithiumbatteryhasimportantapplicationsinthefieldsofdistributedgeneration,el

6、ectricvehicle,medicalandhealth,aviationandspaceflight,etc..Lithiumbatteryenergymanagementisahotresearchtopicatpresent.Thecharginganddischargingcircuitoflithiumbatteryanditscontrolstrategyarethekeycomponentsofthebatteryenergymanagementsystem.Thecurrentcharginganddischargingcircuit

7、topologyhasafurtherimprovementinefficiency,powerdensity,reliabilityandotheraspects.Inthispaper,alithiumbatterycharginganddischargingsystembasedonseriesparallelresonantconverterisproposed,whichisbasedonthecharacteristicsofthelithiumbattery:1accordingtothecharginganddischargingchar

8、acteristicsoflithiumbatterytochoosefours

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