锂离子电池脉冲充放电管理

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1、浙江大学电气工程学院硕士学位论文锂离子电池脉冲充放电管理姓名：翟建勇申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：钱照明20080501浙江大学硕士学位论文摘要世界石油储量的快速消耗和对环境保护的日益关注，开发清洁、可再生能源是社会发展的一个必然趋势。蓄电池作为一种清洁能源的储能设备，在许多应用场合具有不可替代的作用。随着各种新型电池的开发，其应用领域越来越广泛。锂离子电池具有高能量密度和长循环寿命等优点，具有广阔的发展前景。充电方式直接影响着所需充电的时间和蓄电池的循环使用寿命。常用的锂离子电池充电方式是恒流——恒压充电方式。采用这种充电方式当电池处于恒压充电阶段时，所

2、需的时间比较长。脉冲充电方式不仅能提高充电速度而且能延长电池的循环使用寿命。本文采用有源箝位双向全桥DC．DC交流器作为锂离子电池充放电器的主拓扑。这种拓扑结构可以工作在两种模式下，当变流器工作在BUCK模式下时，高压侧有源桥采用移相控制方式，低压侧有源桥采用同步整流技术，极大地减少了变流器的损耗。有源箝位电路极大地消除了由漏感在低压侧引起的电压尖峰。关键词：锂离子电池脉冲充电有源箝位双向全桥DC．DC变流器移相控制浙江大学硕士学位论文AbstractItisainevitabletrendofsocietydevelopmenttodevelopacleanandrenewa

3、bleenergyresourcesforthegrowingconcernsforenvironmentalprotectionandthefastrateofdepletionofworldoilsupply．Asacleanenergystorageequipment,batteryCan’tbereplacedinmanycases．Withthedevelopmentofnewbattery，itwillbeusedinmoreandmoreapplications．Lithium—ionbatteryhasthecharacteristicsofhighenergy

4、densityandlonglifecycleandSOon．Therewillbea、析dedevelopmentprospectinthefuture．Themethodofchargedirectlyinfluencesthechargetimeneededandlifecycleofbattery．Thebatterychargingmethodthatiscommonlyusedisconstantcurrentconstantvoltage．Adoptingthemethodofchargingwhenthebatteryisatthestageofconstant

5、voltage，thenecessarytimeislonger．ThemethodpulsechargingnotonlycallacceleratethespeedofchargebutalsoCanlengthenthelifecycleoflithium—ionbattery．Thearticleusebi-directionalfullbridgeDC-DCconverterwitlIactiveclampasthetopologyoflithium—ionbatterycharger／discharger．ThetopologyCanworkundertwooper

6、ationalmodes．Inthebuckmodeofoperational，theactivebridgeonthellighvoltagesideusesphaseshiftcontrolstrategy；theactivebridgeonthelowsideusesynchronousrectificationtechnologybywhichgreatlyreducethelossoftheconverter．Keywords：Lithium-ionbatterypulsechargingactiveclampbi··directionalfullbridgeDC··

7、DCconverterphaseshiftcontrol一Ⅱ一浙江大学硕士学位论文第一章绪论1．1锂离子电池发展现状世界石油储量的快速消耗和对环境保护的日益关注，能源资源的多样化成为现代社会亟待解决的课题。而C02气体主要来自燃料燃烧排放气体，据估计，约20％的C02气体来自汽车排放。因此，环保的要求带动了电动汽车(EV)、混合电动汽车(HEV)以及所用蓄电池产业的发展。各种新能源的开发，也促进了蓄电池产业的发展。但是，蓄电池的性能反而成为阻碍这些产业发展的主要因数。表1一l美国先进电池联合