【摘 要】
：
锂电池因其无污染、高比能量和寿命长等优点被广泛推广应用。实际上,锂离子电池通常通过串并联成组以获得高工作电压和容量,但由于电池单体的不一致性,导致电池组串联单体的电压不均衡,严重影响电池组的工作性能,采用电池均衡电路是解决电池不一致性的一种普遍选择。电池均衡包括被动均衡和主动均衡两大类:被动均衡属于耗能型均衡,系统效率低,发热严重;主动均衡大部分是通过开关电路实现能量转移的方式来均衡,追求效率高、
论文部分内容阅读
锂电池因其无污染、高比能量和寿命长等优点被广泛推广应用。实际上,锂离子电池通常通过串并联成组以获得高工作电压和容量,但由于电池单体的不一致性,导致电池组串联单体的电压不均衡,严重影响电池组的工作性能,采用电池均衡电路是解决电池不一致性的一种普遍选择。电池均衡包括被动均衡和主动均衡两大类:被动均衡属于耗能型均衡,系统效率低,发热严重;主动均衡大部分是通过开关电路实现能量转移的方式来均衡,追求效率高、体积小、重量轻。开关电容变换器是仅由开关器件和电容构成的电路,结构简单以及功率密度高的优势,被广泛应用于多个领域。目前的开关电容型均衡电路基本属于硬开关工作模式,效率可以进一步提高。实现软开关是减少开关电容型均衡电路中损耗的有效方法。本论文所做的工作如下:（1）为验证软开关型开关电容电路的可行性,本文在传统硬开关型Ladder开关电容变换器的基础上,提出一种辅助电路结构,使其工作在软开关以及电容软充电状态,以进一步提高开关电容变换器的效率。本文详细介绍了所提出的软开关型Ladder开关电容变换器工作原理,分析其工作状态,提出参数设计方法,最后通过仿真和实验建立了12 V输入6 V、6 A输出的实验样机。（2）为了使开关电容型均衡电路实现软开关以减少电路损耗,本文提出软开关型Ladder开关电容均衡电路,在提高均衡电路效率的同时将损耗的能量用来做均衡,以提高均衡速度。分析了软开关型Ladder开关电容均衡电路的工作状态,将软开关型Ladder开关电容均衡电路与基础开关电容型均衡电路做对比,并在Matlab/simulink模块中搭建电路模型并进行仿真分析。（3）为进一步提高开关电容均衡电路的均衡速度,本文提出软开关型Ladder开关电容分组均衡电路,通过同时采用均衡速度快的buck-boost均衡电路和体积小重量轻的开关电容进行均衡,进一步提高了均衡速度。本文分析了软开关型Ladder开关电容分组均衡电路的工作原理,对其参数进行设计,并将该电路与开关电容型分组均衡电路进行对比,在Matlab/simulink模块中搭建电路模型并进行仿真分析。实验结果表明:所提出的软开关型Ladder开关电容变换器在全负载范围内能够有效提高电路效率,且最高效率高达98.83%;软开关型Ladder开关电容均衡电路与基础开关电容型均衡电路相比,最高可提升10%的均衡速度,均衡速度随开关频率提高而提高;软开关型Ladder开关电容分组均衡电路的均衡速度明显高于传统开关电容型均衡电路,最高速度提升可达3倍。
其他文献
热泳（thermophoresis）描述的是颗粒在温度梯度驱动下所产生的运动现象。带电胶体颗粒在水溶液中的热泳作为热泳领域最新的研究方向,在化工、能源、环境等领域广阔的应用前景和潜在的经济价值。例如,近年来带电胶体颗粒在水溶液中的热泳被发现为影响纳米流体传热的重要因素之一。而纳米流体的强化传热作为一个热门的研究领域,其可应用于提高太阳能热发电系统的能效、强化微型发动机甚至传统内燃机的冷却系统传热等
潜艇的振动噪声问题一直受到广泛关注,研究潜艇振动噪声对国防军事建设具有重要意义。潜艇振动噪声领域的研究通常采用数值计算与声振试验相结合的方法,数值计算时通常基于潜艇结构特征将其简化为锥柱球组合壳进行分析,声振试验时通常根据原型设计合适的缩比模型进行进一步研究,然而在缩比模型中存在部分结构缩比比例无法与其它结构保持同比例的问题。当前模型声振完全相似已有大量研究,但对于缩比过程中部分结构发生畸变之后的
船舶双层底结构作为现代水面船舶的典型结构形式之一,很多动力机械设备如主机、柴发机组、辅发机组等均安装在双层底结构上,动力机械设备所产生的振动通过内底及层间的实肋板、底桁结构传递至外底板,进而向水下辐射噪声。因此,双层底是振动传递的主要结构,对其进行振动传递路径分析并采取控制措施是有必要的。文中通过截取实际舰船的机舱双层底结构,将其按照1/2比例缩比,设计振动传递路径控制模型并搭建试验台架,以YDG
在日益严重的能源危机和全球变暖的大环境下,发展新能源电动汽车成为现在汽车工业发展中的主要趋势。为了有效确保复杂工况下电动汽车运行的安全可靠,增加动力电池的循环寿命,增长电动汽车的续航里程,针对动力电池的电荷估计（SOC）和健康估计（SOH）的研究成为当前热点。由于动力电池是一个时变、动态、非线性的复杂系统,再加上其自身衰减、工作环境的复杂性,这些因素给电动汽车的电池管理系统（BMS）和电池内部状态
大型邮轮国产化作为近年来中国船舶行业技术突破的难点,一直备受关注。打破欧洲对大型邮轮设计建造核心技术的垄断,实现大型邮轮设计建造本土化和配套设施国产化,对我国国民经济以及船舶行业的发展具有极其重要的意义。细水雾灭火系统作为大型邮轮的主要消防系统之一,对维护邮轮安全起着不可替代的作用。我国对细水雾灭火技术的研究和开发工作起步较晚,细水雾灭火技术在大型邮轮上的应用缺乏经验。因此,开展大型邮轮细水雾灭火
随着全球航运量增大,废气排放量逐渐增加,为了响应节能环保,国际海事组织（IMO）出台更加严格的船舶能效法规。利用船舶余热回收技术可以实现对船舶废气余热的回收,并提高能源转换效率。S-CO2再压缩布雷顿循环发电系统因其较高的循环热效率,以及能源转换效率,并且其系统结构紧凑,整体尺寸较小,在多种能源中适用,因此在船舶余热回收发电领域中的应用具有持续可发展的潜力。目前S-CO2再压缩布雷顿循环余热发电系
随着高能量密度永磁材料的兴起,大功率永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）在舰船、潜艇等重要领域的应用越来越普遍。然而,这些应用场景下的控制系统需要面临极端和复杂的工况,因此其对器件的可靠性、系统噪声、电流谐波含量、控制精度等性能有着较高的要求,控制系统的设计往往较为困难。针对这一现状,本文对大功率PMSM无位置传感器控制系统的设计进行了研究
随着经济的发展,我国居民的生活水平不断提升,汽车作为主要代步工具其数量也在逐年递增,但燃油车的环保问题及化石能源枯竭问题让我们不得不考虑换一种环保的可再生能源作为下一代汽车能源,氢燃料电池由于其零排放、零污染、高能量密度和可再生等优势,被认为是汽车工业下一代核心能源的最佳选择,但目前燃料电池技术不够成熟、制造成本高及安全问题阻碍了其量产化和商业化。氢气作为一种易燃易爆气体,消费者对其安全性也是一直
随着我国经济的快速发展、国内人均收入水平的不断提升以及大众消费习惯的转变,银行的信用卡业务不断发展,随之而带来的是信用卡风险,尤其是违约风险,因此研究信用卡的风险问题非常重要。分析表明信用卡数据集大多是类不平衡数据集,为此,建立基于类不平衡数据集和机器学习算法的信用卡客户违约分类模型,作为银行是否继续贷款,具有极其深远的意义。本文查阅了与本课题相关的近些年国内外的研究工作,对信用卡客户的分类方法,
感应式无线电能传输（Inductive Power Transfer,IPT）技术通过高频交变磁场实现电能的非接触传输,具备安全性高、可靠性强、环境适应能力好以及灵活便捷等优点。受到国内外学者和业界的广泛关注,现已应用在电动汽车、消费类电子产品及LED无线照明等诸多领域。IPT系统电能接收器大多集成在用电设备内部,因此,对于移动设备的便携式需求,如何减小电能接收器的体积重量至关重要。IPT系统输出