鋰電池組電源管理技術(shù)研究.pdf

1、作為移動設備主流電池產(chǎn)品,鋰電池電源逐漸往大電流、高電壓的大功率供電設備發(fā)展。為避免低壓大電流輸入所產(chǎn)生的高損耗,鋰電池往往需要串聯(lián)使用。由于電池制造過程中的初始性能(如自放電率、容量等)不一致以及使用過程中由于電池內(nèi)外環(huán)境(如溫度)的不均勻造成老化速度不同,使得電池的容量可能會不相同且它們之間的差異隨著使用時間增加,嚴重影響整個電池組的使用壽命及性能。針對這一問題,本文設計了適用于四串鋰電池組的電源管理系統(tǒng),用于保證電池組安全可靠工作

2、,同時通過運行狀態(tài)的監(jiān)控,最大限度地提升電池組整體性能和延長其使用壽命。
　　本文對鋰電池發(fā)展及應用情況進行了廣泛的調(diào)查,并充分了解了鋰電池組電源管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和相關技術(shù)。首先制作了單串鋰電池供電的DC/DC升壓電路,并對其輸出負載能力和大電流輸入的效率特性進行了評價,由此論述了鋰電池多個串聯(lián)供電的必要性,而串聯(lián)鋰電池組各串之間可能存在的電量不均衡會顯著降低整串電池組的有效容量。在分析現(xiàn)有各種均衡方案優(yōu)缺點的基礎上,設計了分斷式

3、均衡的電源管理系統(tǒng)方案,即在鋰電池組工作過程中對電池組電壓、電流、溫度進行實時監(jiān)測,將電量較低的一串分斷,從電池組中暫時移除,其它串電池保持工作,待均衡后再將其重新接入。
　　這種分斷式均衡電路結(jié)構(gòu)簡單、效率高、無電池組內(nèi)部相互充放電而影響壽命,不過在充電過程中分斷時充電器需要獲知相應的信息,并對電池組模塊的充電電壓進行調(diào)整以匹配電池串數(shù)的變化。本文中,研制了與之配套使用的充電電源模塊(充電器),該模塊在制作單端反激式開關電源的基