隨著電子設備的推陳出新，各類電池的應用發展已成為重要課題，其中鋰離子電池具有許多優點，如高容量、高功率密度、壽命長與無記憶效應等等，為現今主要發展之二次充電電池。但鋰離子電池於串聯應用上，因各顆電池之製作差異，在充放電過程中易造成電池失衡之現象。因此在串聯使用上，需要一個可應用於電池平衡系統之平衡充電器，以確保電池正常操作。
本論文旨在研製一鋰離子電池平衡充電器，可應用於電池平衡系統。電路架構為準諧振返馳式轉換器，採用波谷切換模式，並將二次側改為同步整流方式，以便有效提升效率。藉由模擬與理論分析，實作一台22.5 W之平衡充電器，輸入電壓為38 V至65 V，輸出電壓為4.5 V，低壓滿載效率可達86 %，並採用二階段定電流/定電壓之充電模式，以實現電池組的充電要求。

The market of electronic products changes so fast that batteries play an important role in the related area nowadays. One of the major rechargeable batteries is Lithium-ion battery, which features high energy capacity, high power density, long lifetime, and no memory effect. Lithium-ion batteries are connected in series to satisfy the high voltage demand. However, because of the mismatches in the manufacturing process, it may occur an imbalance problem among the batteries during the charging period. Therefore, a balance charger to maintain the normal operation of batteries is required for a battery management system (BMS).
This thesis aims to design a Lithium-ion battery charger which can be used in a BMS. To achieve this target, a quasi-resonant flyback DC/DC converter with secondary synchronous rectification to effectively reduce the loss and improve the converter efficiency is studied and designed. Finally a 22.5-W laboratory prototype is implemented and verified with theoretical analysis and simulations. The input voltage range is from 38 V to 65 V, and the output voltage is 4.5 V. A charging strategy with two-stage constant-current charging and one-stage constant-voltage charging is adopted. The efficiency achieves 86% at low input and full load condition.

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2012年7月9日。
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