单体锂离子电池化成设备的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文单体锂离子电池化成设备的研究姓名：郑财晖申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：姜久春20080601中文摘要摘要：基于锂离子动力电池的大规模使用，而在电池化成过程中(多次充放电)会造成大量能源浪费的问题，提出了开发高效电池化成设备的课题，并给出了相应课题方案。方案将不隔离单相PWM整流器直流侧设计为350V直流母线，通过它与充电模块、放电模块的连接，实现对单体锂离子电池的充放电。本文主要对课题方案中的充电模块、放电模块、单相PWM整流器进行了研究设计。文章首先给出了放电模块的设计，提出了一种新的并一串联

2、拓扑结构，对放电模块的控制电路和系统参数做了设计；其次是关于充电模块的设计，选用了先进的倍流同步整流技术，分析了其工作原理，提出了充电控制方案，并对系统参数进行了设计；接着设计了充放电模块的控制系统，包括以单片机为核心的硬件电路和软件部分设计；然后是关于单相PWM整流器的设计，简单阐述了其工作原理，采用了单周控制算法，设计了控制电路和主电路，并确定了相应参数；最后部分是系统各模块的硬件搭建和上电实验。试验结果验证了电路拓扑结构及控制方案的可行性，也说明了系统参数设计方法的正确性。关键词：充电模块；放电模块；PWM整流器；并一串联结构；推挽变

3、换器；倍流同步整流；单周控制分类号：TM921．5ABSTRACTABSTRAC’I’：Li—ionpowerbatteriesareusedwidelyatpresent．Butalargeamountofenergyiswastedduringbatteriesformation(repetitivechargeanddischarge)．Consideringthisproblemweputforwardthetaskofdevelopinghighefficientformationequipmentandgiveoutthesch

4、emeofthistask．TheschememakestheDCsideofunisolatedsinglePWMrectifieras350VDClines．ChargeranddischargermodulesconnecttotheDClines．UsethismethodtocharginganddischargingsingleLi—ionbattery．Thispaperismainlyaboutresearchanddesignoncharger,dischargerandsinglephasePWMrectifieroft

5、hisscheme．Firstly,thispapershowsthedesignofdischarger．Anovelparallel_seriestopologywasputforward．Thecontrolcircuitwasdesignedandsystemparameterswerefiguredout．Secondly,chargerisdesigned．Theadvancedcurrent-doublersynchronousrectifiertopologyWasadoptedanditsprocessprincipleW

6、asanalyzed．Thechargingcontrolmethodandsystemparameterswereworkedout．Nextpartisaboutthecontrolsystemofchargeranddischarger,includinghardwarecircuitandsoftwarepart．Fourthly，thepaperexplainsthesinglephasePWMrectifierdesign．ItsprincipleWasanalyzedconciselyandone．cyclecontrolWa

7、sadopted．Themaincircuitandcontrolcircuitweredesignedandthecorrespondingparameterswerecalculated．Finally,threehardwaremoduleswereputupandexperimentshavebeentaken．Testresulthasprovedfeasibilityofcircuittopologystructureandcontrollingschemeandshowncorrectnessofsystemparameter

8、s．KEYWORDS：charger；discharger；PWMrectifier；parallel—seriesstructure；push-pullconverter；cu