應用於可攜式產品之快速充電與均衡充電之研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	劉進順 Jin-Shun Liu
論文名稱：	應用於可攜式產品之快速充電與均衡充電之研究 A Study on Fast Charger and Equalization Charger for Portable Applications
指導教授：	陳南鳴 Nanming Chen
口試委員:	潘晴財 Ching-Tsai Pan 劉添華 Tian-Hua Liu 劉國基 Kuo-Chi Liu
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電資學院 - 電機工程系 Department of Electrical Engineering
論文出版年：	2013
畢業學年度：	101
語文別：	中文
論文頁數：	79
中文關鍵詞：	鋰離子電池、充電器、快速充電、均衡充電
外文關鍵詞：	Li-ion battery, Charger, fast charging, balanced charging
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上一筆

　　近年來隨著可攜式產品的蓬勃發展，可攜式產品漸漸往輕、薄、小以及高效能發展，因此電池的需求就非常迫切。一套完善的充電系統可以使可攜式產品耐久性更強，並且搭配快速充電等其他功能，可以使可攜式產品更具有挑戰性。
　　本研究中提出一種快速充電方式與一種均衡充電方式。快速充電方式是採用三階段充電方式。第一階段充電結束後，計算出電池內阻所造成的壓降，並在第二階段充電時，補償此電壓降。最終再轉換至第三階段充電方式，將電壓保持住。均衡充電是將降壓式轉換器與升降壓轉換器結合成一組轉換電路，可同時對各個電池獨立充電，達到均衡充電的目的。

　　Recent years, the technology of portable products develops quickly. The trend is to produce lighter, thinner, smaller and higher efficiency batteries. A good charge system lets the life of portable products become longer. Fast charging and other features make the portable products more challenging.
　　In this study, a method of fast charging and one for balanced charging are proposed. The fast charging method consists of three-stages. After finish the first stage, calculate the voltage drop of the internal resistance of the battery. Then, compensate the voltage drop in the second stage. Finally, the third stage maintains the battery voltage. Balanced charging method combines a buck converter and a buck-boost converter to form another converter. It can charge each battery cell independently to achieve the goal of balanced charging.

摘要...............................................................I
英文摘要..........................................................II
誌謝.............................................................III
目錄..............................................................IV
圖目錄...........................................................VII
表目錄.............................................................X
第一章	緒論.......................................................1
　　1.1 研究動機...................................................1
　　1.2 文獻回顧...................................................2
　　1.3 專利檢索...................................................7
　　1.4 研究目的與方法............................................19
　　1.5 章節概述..................................................19
第二章	電池種類與介紹............................................20
　　2.1 電池種類與特性............................................22
　　　　2.1.1 電池等效電路........................................22
　　2.2 二次電池介紹..............................................22
　　　　2.2.1 鉛酸電池............................................23
　　　　2.2.2 鎳鎘電池............................................24
　　　　2.2.3 鎳氫電池............................................24
　　　　2.2.4 鋰二次電池..........................................24
　　　　2.2.5 二次電池比較........................................25
　　2.3 鋰離子電池介紹............................................25
　　　　2.3.1 鋰鈷電池............................................27
　　　　2.3.2 鋰錳電池............................................28
　　　　2.3.3 磷酸鋰鐵電池........................................28
　　　　2.3.4 主要特點............................................28
第三章	充電種類與方式............................................30
　　3.1 轉換器種類................................................30
　　3.2 線性轉換器................................................31
　　3.3 交換式轉換器..............................................32
　　　　3.3.1 降壓式轉換器........................................33
　　　　3.3.2 升壓式轉換器........................................36
　　　　3.3.3 升降壓式轉換器......................................40
　　3.4 充電方式..................................................44
　　　　3.4.1 定電流充電法........................................44
　　　　3.4.2 定電壓充電法........................................44
　　　　3.4.3 定電流切換定電壓充電法..............................45
　　　　3.4.4 脈衝充電法..........................................46
　　　　3.4.5 Reflex充電法........................................46
第四章	快速充電介紹與模擬........................................47
　　4.1 快速充電方式介紹..........................................48
　　4.2 快速充電主電路............................................50
　　4.3 快速充電控制電路..........................................51
　　4.4 快速充電之模擬結果........................................55
第五章	均衡充電介紹與模擬........................................59
　　5.1 均衡充電方式介紹..........................................59
　　5.2 均衡充電架構..............................................60
　　5.3 均衡充電電路與模擬結果....................................62
第六章	實作與量測結果............................................67
　　6.1 快速充電系統測試..........................................67
　　　　6.1.1 實驗架構............................................67
　　　　6.1.2 實驗結果............................................68
　　6.2 均衡充電系統測試..........................................72
　　　　6.2.1 實驗架構............................................72
　　　　6.2.2 實驗結果............................................73
第七章	結論與未來展望............................................76
　　7.1 結論......................................................76
　　7.2 未來展望..................................................76
參考文獻..........................................................77

                                

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