Σχεδίαση Φορτιστή Μπαταριών Ιόντων Λιθίου

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η μελέτη της σχεδίασης ενός συστήματος φόρτισης μπαταριών Ιόντων Λιθίου και συγκεκριμένα των μπαταριών Ιόντων Λιθίου που έχουν ως υλικό καθόδου το LiFePO4.Αρχικά γίνεται παρουσίαση των χημικών και φυσικών ιδιοτήτων των μπαταριών που πρόκειται να φορτιστούν. Μέσα από αυτή τη μελέτη γίνεται εμφανής ο τρόπος με τον οποίο πρέπει να φορτίζονται οι μπαταρίες LiFePO4.Κατά τη σχεδίαση του συστήματος φόρτισης αναλύονται όλα τα επιμέρους υποσυστήματα. Επίσης σε κάθε βήμα σχεδίασης ενός υποσυστήματος γίνεται μελέτη εναλλακτικών μεθόδων υλοποίησης, έτσι ώστε να αναδειχθεί ο λόγος επιλογής του τελικού κυκλώματος. Τα υποσυστήματα του φορτιστή είναι το διακοπτικό τροφοδοτικό σταθερού ρεύματος/σταθερής τάσης (CCCV), το κύκλωμα απομόνωσης της τάσης των επιμέρους κελιών από ένα battery pack, το κύκλωμα ισοστάθμισης, το κύκλωμα υπολογισμού της κατάστασης φόρτισης, η ανίχνευση υπερθέρμασης για διακοπή της φόρτισης και τέλος, ο μικροελεγκτής του φορτιστή, ο οποίος θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως ο εγκέφαλος του συνολικού συστήματος.Αφού μελετηθεί και σχεδιαστεί το κάθε επιμέρους κύκλωμα, στο τέλος παρουσιάζεται η σύνδεση όλων των υποσυστημάτων για να προκύψει το ζητούμενο σύστημα φόρτισης.