基于交錯并聯(lián)磁集成雙向變換器的動力電池化成系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來，化石資源的日漸匱乏使得電力驅(qū)動的機(jī)動車的發(fā)展成為了一種必然趨勢，動力電池等儲能裝置也隨之得到了發(fā)展。而化成作為動力電池生產(chǎn)流程中不可或缺的環(huán)節(jié)，其水平高低與鉛酸蓄電池質(zhì)量的優(yōu)劣息息相關(guān)。我國目前的電池生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)落后，能量浪費(fèi)巨大，而國外的化成設(shè)備造價高昂，使得企業(yè)的發(fā)展受到了嚴(yán)重的制約。因此，研究設(shè)計一款新型的化成設(shè)備具有很大的現(xiàn)實意義。本文依托橫向項目，根據(jù)甲方的設(shè)計需求，研究設(shè)計了一款基于交錯并聯(lián)磁集成的雙向變換器，它具有

2、體積小、紋波低、效率高等特點(diǎn)，并基于此變換器制造了一款電池化成系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究和分析了兩相交錯并聯(lián)磁集成雙向 DC/DC變換器，介紹了電池化成過程中的一些技術(shù)基礎(chǔ)。首先解釋了化成的概念，并對蓄電池的特點(diǎn)和充放電方法進(jìn)行了介紹；對兩相交錯并聯(lián)磁集成雙向DC/DC變換器Boost和Buck工作狀態(tài)進(jìn)行了分析，并對其各個模態(tài)的等效暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)電感做了詳細(xì)的研究，得出了其優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用于電池化成系統(tǒng)的可行性。⑵提出了一種“

3、EEEE”形耦合電感。鑒于傳統(tǒng)耦合電感的不足，提出了一種應(yīng)用交錯并聯(lián)磁集成雙向 DC/DC變換器的“EEEE”形耦合電感，一方面對其磁路模型進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并對推導(dǎo)的結(jié)果、仿真求解的結(jié)果和電感樣機(jī)的結(jié)果相比較，驗證了該結(jié)構(gòu)的正確性，并與傳統(tǒng)“EI”型耦合電感進(jìn)行對比仿真，得出了其具體優(yōu)勢。⑶設(shè)計了交錯并聯(lián)磁集成雙向DC/DC變換器的雙閉環(huán)PI控制器。根據(jù)變換器工作在升壓和降壓的各個工作狀態(tài)，分別列出狀態(tài)方程，利用狀態(tài)空間平均的方法