鋰電池組均衡控制系統(tǒng)與濾波器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的進(jìn)步,出于對(duì)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(biāo)志之一廣泛應(yīng)用于汽車電子中,是汽車市場從混合動(dòng)力汽車向全電動(dòng)汽車發(fā)展的重要基礎(chǔ)。目前,動(dòng)力電池管理的安全性和使用壽命問題是影響電動(dòng)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(dòng)力水平,延長電池壽命,降低電池成本的基礎(chǔ),肩負(fù)著優(yōu)化電池使用和延長電池壽命,促進(jìn)電

2、動(dòng)汽車推廣的重要職責(zé)。
　　在研究與總結(jié)國內(nèi)外先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上,本論文對(duì)鋰電池均衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)抽取濾波器電路做了一定改進(jìn)。首先,本文基于多通道-單通道采樣方式實(shí)現(xiàn)了電源管理的時(shí)序控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)并詳細(xì)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(shí)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(diǎn)算

3、法,對(duì)濾波器電路進(jìn)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(diǎn),解決片上振蕩器的頻率不準(zhǔn)確導(dǎo)致的抑制效果降低的問題。最后,本文對(duì)優(yōu)化后的電池均衡系統(tǒng)及時(shí)序電路進(jìn)行芯片前端及后端設(shè)計(jì)。
　　通過時(shí)序控制電路部分與模擬部分結(jié)合驗(yàn)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(shí)序進(jìn)行優(yōu)化,可實(shí)現(xiàn)電池多節(jié)擴(kuò)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(diǎn)算法,優(yōu)化梳狀濾