武汉理工大学开题报告格式.doc

附件6武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告 1、设计目的及意义（含国内外的研究现状分析） 设计的目的是：目前各种电池在出厂前都要对电池性能进行测试，对其进行多次的充放电实验。但是传统的锂电池组充放电设备一般都用耗能电阻或者可控电子负载，这样电能白白以热能的形式损耗掉了，环境的温度也会因此而升高，这就恶化了设备的工作环境，间接影响了系统的稳定性和精度。所以国内外的电池行业都需要一种新型的自动化程度高、可靠性高、动态性能好的测试装置。纵观目前采用的放电装置可以分为3类：电阻耗能式、能量再利用式和有源逆变式。电阻耗能式结构简单，精度和可操作性高，但是浪费了大量的电能且体积笨重；能量再循环式将电池的能量放到别的电池中存储，节约了能量，稳定性、精度、可靠性和安全性都相对电阻式有所提高，但是电池的充电阶段分为涓流阶段、恒流充电、恒压充电三个阶段，不同阶段充电功率不同，使得能量均衡电池被反复无规律的充电放电，极大的降低了它的使用寿命，系统也必须对能量均衡电池的各项数据进行检测，增加了测试系统的工作量；有源逆变式放电设备是通过整流/逆变电路将电池能量回馈到电网，也能有效减少电池测试过程中所放电能的损耗，而且可以是实现AC/DC双向流动，用一套设备就可以完成对电池的充放电测试。这样的一体化设备分为单相和三相两大类，目前在国内三相并网技术不算成熟，逆变设备主要通过基于高频的SPWM技术的单相逆变系统，而在大容量的测试系统中，单相系统或许会影响局域网中其他用户的正常使用且使得三相供电系统不平衡。在欧美国家，并网技术起步早，技术成熟，早就大量应用于太阳能发电中，而且大功率三相逆变并网型电池放电测试设备早已推出市场。 锂电池在化成过程中，对充放电电流电压测试有很严格的要求，一旦电压超限额不但会损坏电池，还可能发生爆炸，测试系统需要可靠的避免过冲、过放现象。综上，具有高准确性、高可靠性、自动化程度高、充放电一体化的大功率三相可并网电池测试系统是电池测试系统发展的趋势。为了迎合这一趋势，本次课程设计设计一个锂电池充放电双向可控设备，并且能把锂电池的能量经过三相逆变回馈给电网，暨能量回馈型放电设备。这种设备能完成对锂电池的充放电任务，电能回馈到了电网，提高了能量的利用率，大大减小电池测试过程中对电能的损耗，杜绝了环节温度过高影响系统的稳定性和精度。 设计的意义是（理论或实际）：锂电池的功率比和能量比这两个作为蓄电池直接反应电池性能的主要参数具有常规蓄电池不可比拟的优势，一经研发成功就被看好，认为其有巨大潜力。锂电池的循环充电寿命远高于常规电池，也非常适合于大企业的备用电池和电压调峰用电池。现在的社会发展越来越需要高能量比和高功率比的蓄电池。随着新技术的诞生和完善，性价比不断提高，锂电池定会在更多领域得到应用。各大知名公司和政府比如美国政府、索尼、三洋电机、三星、SDI都在锂电池上投入巨资。国内也在动力电池方面投入约22亿美元，这些动向都表明动力电池具有非常广阔的前景。 常规电池化成和测试系统，放电能量均是通过功率电阻消耗掉，不仅白白浪费能量，而且测试环境温度升高，降低测试精度和可靠性，调试人员工作条件也很恶劣。假如设计一个一体化测试设备，对锂电池放电能量以逆变形式回收，从而大大减小电池测试过程中对电能的损耗，也提高了系统稳定性和精度。这种一体化设备在锂电池拥有巨大社会需求量的今天，自然意义重大。 2、设计任务、重点研究内容、技术方案及进度安排设计的任务是：本次毕业设计的任务是提出一种锂电池组充放电一体化测试仪的主电路拓扑，实现一套电路拓扑完成对锂电池组充放电双向可控，并且锂电池组放电电能实现向电网的可控逆变，暨能量回馈型放电设备。设计需要重点解决的问题是：1.完成对锂电池充放电模块DC/DC主电路的设计，主电路既能对锂电池充电也可对其放电，该电路也可以精确控制锂电池充放电的电流和电压。2.并网逆变模块主电路的设计，该电路即可整流也可逆变，逆变时可以产生与电网电压同相位同频率的电压，保证成功并网。3.合理有效的滤波电路，有效降低电路谐波的影响。4.驱动电路的设计，保证精确的驱动和关断IGBT，控制其占空比，满足DC/DC电路和逆变并网电路对IGBT的控制要求。5.采样电路的设计，完成对直流母线和电网的电流电压的采样，并且转化为DSP可识别的电压信号，尤其对交流信号的采样要判定其方向。6.理解并使用SVPWM算法控制IGBT产生和电网电压同频同相的电压信号，这其中要注意锁相环确定频率和通过采集到的qd轴和标准信号对比，经过PI控制产生希望的SVPWM信号，同时注意开关器件开通和关断间的死区时间并且对其补偿。7.对电路各个元件的参数计算要合理。设计的进度安排是（应具体到哪一周）：指定指导教师 2014-01-02 2014-01-10毕业设计题目的确定（包括录入题目，审核题目） 2014-01-03 2014-01-10毕业设计学生题目选题确定（包括学生志愿填报，系统自动审核，系及院调整） 2014-01-10 2014-02-26学生上传开题报告 2014-02-26 2014-03-10学生上传论文 2014-06-02 2014-06-06审阅工作（包括安排评阅教师，评阅教师评阅并录入评阅成绩） 2014-06-16 2014-06-18指导老师录入论文成绩 2014-06-11 2014-06-13系管理员安排答辩并打印答辩小组成绩录入表 2014-06-16 2014-06-18录入答辩成绩 2014-06-23 2014-06-25学院管理员报省优秀毕业论文 2014-06-25 2014-06-27报告人签字： 年 月 日3、指导教师意见结论：指导教师签名： 年 月 日注：1开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。2“设计的目的及意义”至少800字，“设计任务、重点研究内容及进度计划”至少600字。3指