蓄電池組已越來越廣泛地應用于交通運輸、電力、通信等諸多領域和部門,其壽命直接關系到能源的有效利用以及相應系統(tǒng)的整體壽命、可靠性和成本。本課題從提高電池壽命的角度研究串聯(lián)蓄電池組的充電問題,基于前人使用磁放大器作后級調(diào)整的基礎上,提出了一種新穎的基于開關管MOSFET后級調(diào)整和高頻母線的蓄電池組分布式單體充電方法。所有二次側(cè)電路通過高頻母線的形式共用一個一次側(cè)電路;在兼顧效率、體積和成本的前提下有效的解決了串聯(lián)蓄電池組的充電不均衡問題。 論文對采用雙管正激拓撲的高頻母線產(chǎn)生電路的設計給出了說明;同時也介紹了幾種后級調(diào)整方法及各自優(yōu)缺點。針對后級調(diào)整中的同步問題,提出了幾種產(chǎn)生同步鋸齒波的解決方案。最后利用同步脈沖產(chǎn)生電路,采用最常見的UC3843芯片,產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的同步鋸齒波,實現(xiàn)后級調(diào)整開關動作與母線方波電壓的同步。并且針對多路后級調(diào)整場合下,采取措施減小了母線電壓毛刺,同時也改善了電流采樣波形。 論文設計了一套單體3500mAh、3.7V鋰離子電池組的單體獨立充電器,以雙管正激電路為原邊電路作為主模塊,次級是以MOSFET作后級調(diào)整電路實現(xiàn)充電功能作為充電電路模塊。試驗中采用了四個充電電路模塊,同時對四個鋰離子電池單體分別獨立充電。充電電路模塊中,通過控制MOFET開關,可實現(xiàn)鋰電池的恒流、恒壓充電和滿充切斷,充電電壓和充電電流可精確控制在1%以內(nèi)。該充電電路并能顯示電池充電狀態(tài),并在單體充電電路間傳遞充電狀態(tài)信號,最后反饋給母線電路以控制母線電壓輸出的開通與關斷。特別指出的是該電路的過放電檢測功能,是直接利用電池自身電壓來檢測得出電池自身是否處于過放電狀態(tài)判定信號,并在充電模塊間傳遞,最后得出蓄電池組過放電判定信號。整機有較低的待機功耗,并均使用了低成本器件,進一步降低了成本。 論文給出了詳細的設計過程,最后通過實驗將該方案與串聯(lián)充電方案比較,驗證了該充電方案的可靠性與優(yōu)越性。
標簽:
蓄電池組
分布式
充電器
上傳時間:
2013-04-24
上傳用戶:木末花開