带动态补偿的线性锂离子电池充电器的设计.pdf

硕士学位论文掌卞科技大署密级——分类号——带动态补偿的线性锂离子电池充电器的设计学位申请人:学科专业:指导教师:答辩日期:张宾微电子学与固体电子学邹雪城教授年日学校代码垒垒学号
华中科技大学硕士学位论文摘要随着可移动电子产品越来越普及,作为其“心脏”的锂离子电池使用也越来越多,由于锂离子电池相对其他类型电池缒樱具有重量低、体积小和能量密度大的特点,很适合于移动电子产品,最近的市场报告显示,近几年内,锂离子电池将居于主导地位,所以研究锂离子电池充电器的设计将会变得十分有意义。本论文设计了一款带动态补偿的线性恒流恒压型锂离子充电器,适合于单节锂离子电池进行充电,该充电器仅需少量的外部元件就可以组成一个完整的充电系统。其电压调节精度高于ィ黄涞缌鞯鹘诘拇笮】赏ü谋渫獠康缱璧拇笮±唇猩瓒ǎ为抵消电池内阻的压降的影响,使用动态补偿技术消除电池组内部阻抗对额定电压的影响以及减小电池充电时间;当电池电压下降到预设值时,充电器自动重新冲电:当电源从电路移除时,电路进入睡眠模式,减小了电路的静态功耗。常工作,充电器的各项指标均在定义的电气指标范围之内。关键词:锂离子线性恒流恒压充电器动态补偿本课题采用半导体的的高压工艺,通过仿真表明,电路正
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学位论文作者签名:黼学位论文作者签名:弓媾阺月】学位论文版权使用授权书年日独创性声明卫。闟月日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已标明引用的内容外,本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口,在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密囱。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭指导教师签名:
华中科技大学硕士学位论文论锂离子电池简介本章首先简介锂离子猧绯丶捌涞湫偷某涞缜撸⒏萜涑涞缜吆偷绯锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负级碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电。年问世以来,锂离子电池发展迅猛,在各个领域得到广泛,大规模的应用】。那么相对于传统的镍镉电池和镍氢电池来讲,锂离子电池拥有哪些优势呢,我们归结为以为几点【俊】:工作电压高;比能量大ㄖ亓勘饶芰亢吞寤饶芰;循环寿命长;而它也十分“娇气”,在充电过程中,不可过充;放电过程中,不可过放,所以在使用锂离子电池时,往往需要与电池保护电路协同工作,这样就会在电池的充电回路上厂家出于保护电池而提出的指标,来指导整个充电系统的结构及指标设计,最后给出后绪章节的内容简介。无记忆效应;无污染;更加详细的性能指标见表。体积比能量根据表可看出锂离子相对其他电池在各个性能指标上都占有很大的优势,然表煌绯丶湫阅艿谋冉技术参数镍镉电池镍氢电池锂离子电池工作电压或重量比能量疜曲充放电寿命自放电率ィ有无记忆效应有无有无污染.
华中科技大学硕士学位论文删屯毫电压调翻显终止橙断县⋯‘霆囊蠹蓬茎锂离子电池充电过程简介增加不必要的电阻,从而也是动态补偿技术产生的原因。同时,锂离子电池的充放电电流不能过大,通常要求其瞬时最大充放电电流应小于,—,对于电池容量为敲炊杂谡庵值绯豯傅氖所研究的锂离子电池容量一般都在阅冢允导噬仙柚贸涞绲缌鞔蟾盼电阶段的电流,用表示;虚线表示电池电压,用表示,根据此充电曲线,对于充电过程的三种阶段描述如下:,指的是来卫嗤啤T诒拘酒杓浦校捎谖颐根据锂离子电池厂家的要求【。一一一一歹图卜曜硷胱映涞缜调崩屯压硬充电门限硬充电阶巨屯毫调翻瞬最/,矗
华中科技大学硕士学位论文后续章节安排·预充电阶段在安装好电池并加上电源后,充电器根据检测电池两端电压,若发现其电压小于预充电门限,说明此时电池处于深度放电状态中,不宜用大电池充电,一般以的%的电流对电池预充电,将深度放电的电池进行唤醒,其中为电流调制阶段某宓绲缌鞔笮·电流调制阶段在完成对电池预充电阶段绯氐缪股仙皆こ涞缑畔抟陨且进入恒流充电状态,其中为电压调制阶段绯氐缪沟拇笮当充电电压达到恒压时进入恒压充电状态。在这种模式下,电池吸收的电流越来越少,当充电电流达到终止门限蓖V钩涞纭T谡充电阶段,电池终止充电的电压对于电池的寿命影响十分明显,所以