鋰電池組均衡控制系統(tǒng)與濾波器研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科技的進步,出于對能源和環(huán)境的考慮和可持續(xù)發(fā)展的要求,鋰離子電池這一新能源作為節(jié)能環(huán)保的標志之一廣泛應(yīng)用于汽車電子中,是汽車市場從混合動力汽車向全電動汽車發(fā)展的重要基礎(chǔ)。目前,動力電池管理的安全性和使用壽命問題是影響電動汽車推廣應(yīng)用的主要因素,而且,延長電池的壽命可以有效起到降低成本的目的。電池均衡系統(tǒng)的研究,作為電池系統(tǒng)的重要組成部分,也是提高電池動力水平,延長電池壽命,降低電池成本的基礎(chǔ),肩負著優(yōu)化電池使用和延長電池壽命,促進電

2、動汽車推廣的重要職責。
　　在研究與總結(jié)國內(nèi)外先進的電池管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上,本論文對鋰電池均衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,并對抽取濾波器電路做了一定改進。首先,本文基于多通道-單通道采樣方式實現(xiàn)了電源管理的時序控制系統(tǒng),設(shè)計并詳細分析了管理系統(tǒng)、增量式Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器(incremental sigma-delta ADC,IDC)SPI總線和多路選擇器、溫度檢測的時序控制電路。然后,為了提高ADC精度,提升抑制工頻的魯棒性,基于旋轉(zhuǎn)零點算

3、法,對濾波器電路進行了優(yōu)化。為了更好地適應(yīng)片上振蕩器的不確定性,通過優(yōu)化梳狀濾波器阻帶附近的零點,解決片上振蕩器的頻率不準確導致的抑制效果降低的問題。最后,本文對優(yōu)化后的電池均衡系統(tǒng)及時序電路進行芯片前端及后端設(shè)計。
　　通過時序控制電路部分與模擬部分結(jié)合驗證,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電池電壓采樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。基于多通道-單通道采樣方式控制時序進行優(yōu)化,可實現(xiàn)電池多節(jié)擴展。為了更好地適應(yīng)片上振蕩器的不確定性,通過引入旋轉(zhuǎn)零點算法,優(yōu)化梳狀濾