电磁感应式锂电池充电管理系统
传统的电能传输方式不仅会因为电气连接器与供电、用电设备之间接触不良等原因带来安全隐患,还会受到应用场合环境的限制。借助电磁感应、电磁辐射和电磁耦合技术,无线电能传输技术以非直接接触的形式实现电能的传输,有效的弥补了传统电能传输方式的缺陷。该技术不仅将为矿井、深海等特殊场合的电能供给打开全新的通道,也将加速医疗技术、电动汽车等领域的发展,具有广阔的市场前景。 通过对比无线电能传输技术的实现方式,本文提出了电磁感应式锂电池充电管理系统的实现方案。首先,文中介绍了无线电能传输技术的研究背景、发展现状、实现方式和研究难点。其次,利用反映电阻的基本原理,文中研究了补偿电路对系统电能传输效率的影响,讨论了电能传输效率与系统的工作频率、耦合器间距和负载之间的关系。再次,在确定系统的硬件电路后,文中利用 PSPICE和 MULTISIM等仿真软件对系统中的谐振逆变电路进行仿真分析。同时还研究了如何利用集成芯片实现系统的频率跟踪和锂电池充电状态管理。最后,文中重点研究了系统的整体框图、硬件电路及各电路中的参数确定方法,并进一步对系统进行硬件实现和调试。通观全文,本文的创新主要表现在两方面:从理论分析上来说,1、利用反映电阻的基本原理,本文分析了电能传输效率与系统的工作效率、耦合器间距和负载之间的关系,为硬件电路设计提供理论支撑。2、利用仿真软件对系统耦合电路进行分析,既确定了耦合电路的参数范围又将软开关技术融入电路,以减少系统功率损耗。从电路设计上来说,系统中加入了锂电池充电管理电路既实现锂电池的三个充电状态的管理,又能根据发射和接收线圈之间的距离调控系统的工作状态,从而降低了系统损耗。 本文设计出了电磁感应式锂电池充电管理系统,将实现单节锂电池充电及其充电过程的监控。其硬件测试表明:在输入电压为12.37V、输入电流为420mA且耦合器间距为5mm时,系统的输出电压为4.20V,输出电流可达610mA,输出效率可达76.71％。
电磁感应;锂电池;充电管理系统;频率跟踪
桂林电子科技大学
硕士
微电子学与固体电子学
李琦
2014
中文
TM910.6;TM911.3
65
2015-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）