航天用串聯(lián)鋰離子電池組充電技術(shù)的研究.pdf

1、鋰離子電池以其自身比能量高、儲存能量密度大等許多突出優(yōu)點，而可望成為繼鎘鎳電池、氫鎳電池之后的第三代空間電源。國際上的鋰離子電池在空間電源領(lǐng)域已經(jīng)進入工程化應(yīng)用階段。但是由于鋰離子電池的充電特性比較特殊，所以正確的選擇充電方式就成為鋰電池管理的重要組成部分。安全、可靠、快速、高效的鋰電池充電方式對鋰電池的性能及應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。
　　 有鑒于當(dāng)前的用電設(shè)備多采用串聯(lián)聯(lián)接的鋰離子電池組來供電，因此，本文中我們研究和試驗用的電

2、池組對象均為串聯(lián)鋰離子電池組。
　　 本文的內(nèi)容為航天用串聯(lián)鋰離子電池組的充電技術(shù)（包括關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)化使用方式）。根據(jù)航天應(yīng)用的工作狀態(tài)，本文主要內(nèi)容有以下四個方面：
　　 第一，鋰離子電池的原理及特性。本部分內(nèi)容研究了鋰離子電池的化學(xué)組成，電化學(xué)原理，充放電特性，溫度特性等，是本論文研究的基礎(chǔ)。
　　 第二，串聯(lián)鋰離子電池組的地面充電技術(shù)。本部分提出了比較適合串聯(lián)鋰離子電池組的充電方案。然后對均衡原因進行分析，

3、提出串聯(lián)電池組需要充電管理的思想。并以此研究結(jié)果作為以下研究的前提。
　　 第三，串聯(lián)鋰離子電池組航天用時的充電電路設(shè)計。本部分介紹了國內(nèi)外公開的航天用鋰離子電池組的幾種充電控制方案，以及解決鋰離子電池組中各單體長期充電過程中電壓、容量等偏差現(xiàn)象的方法-均衡，分析了各充電方案及均衡策略的優(yōu)缺點，介紹了本論文作者所設(shè)計的充電電路的設(shè)計思路。
　　 第四，鋰離子電池組航天應(yīng)用時連接方式的設(shè)計。本內(nèi)容從鋰離子電池組在航天應(yīng)用時

4、的充放電連接方式入手，研究了并聯(lián)充放電連接方式對鋰離子電池的影響，并針對該影響設(shè)計了一種串聯(lián)新型連接方式，并模擬真實狀況對其進行驗證。
　　 本論文研究的關(guān)鍵技術(shù)包括：恒流-恒壓充電控制方式和均衡充電策略兩個方面。而優(yōu)化使用方式則主要研究了鋰離子電池組在航天應(yīng)用中的連接方式。其中不僅有對國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的詳細深入分析，還有大量實驗數(shù)據(jù)支持，所設(shè)計出的充電電路性能比較完善；而針對現(xiàn)有連接方式的缺點，設(shè)計新的連接方式并進行驗證，創(chuàng)造性