| 姓名 |
許立昀(Li-yun Hsu)
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畢業系所 |
光機電工程研究所 |
| 論文名稱 |
自走車電源系統
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| 相關論文 | |
| 檔案 |
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| 摘要(中) |
本論文的目的是設計無人自走車所使用的電源系統。使用串聯
鋰電池當作自走車執行任務時的能量來源，並利用開路電壓法搭配
庫倫積分法監測鋰電池包電量供自走車作為任務調派參考。在自走
車充電站部分，利用主動式功率因數修正器、切換式降壓電路與軟
體數位 PI 控制實現具有高功因、高效率的定電流充電器。充電時，
為了避免串聯電池彼此電壓不平衡將導致使用壽命降低，因此設計
被動式電池平衡電路達到均勻充電的目標。並透過實驗數據驗證此
電源系統的功能及性能。 |
| 摘要(英) |
The purpose of the thesis is to design power system for Automated
Guided Vehicle..To use a series of lithium-ion batteries as a source of
energy when perform tasks and open circuit voltage with Coulomb
Counting Method to monitor lithium-ion batteries pack capacity as a
reference to assign tasks.
By using Active Power Factor Correction, Switch Mode Buck Converter
and digital PI controller to create a constant current charger with high
power factor and efficient in Automated Guided Vehicle charging station.
To prevent low utility rate from unbalanced voltage of series cells,
passive cell balancing circuit could implement same voltage to each cell.
In the same time, verify the functionality and performance through
experimental experiences |
| 關鍵字(中) |
★ 鋰電池管理
★ 庫倫積分
★ 定電流充電器 |
關鍵字(英) |
|
| 論文目次 |
目錄
論文摘要 ................................................. i
Abstract ................................................ ii
致謝 ................................................... iii
圖目 ................................................... vii
表目 ..................................................... x
第一章 緒論 .............................................. 1
1-1 研究動機與目的.................................... 1
1-2 文獻回顧 ......................................... 2
1-3 研究構想 ......................................... 4
1-4 論文章節 ......................................... 5
第二章 研究背景 .......................................... 6
2-1 理論基礎 ......................................... 6
2-1-1 鋰電池介紹.................................. 6
2-1-2 功率因數................................... 10
2-2 技術背景 ........................................ 11
2-2-1 切換式電源................................. 11
2-2-2 功率因數修正電路........................... 22
2-2-3 串聯充電平衡電路........................... 24
v
2-2-4 電池殘存電量量測........................... 26
第三章 系統設計 ......................................... 28
3-1 系統需求 ........................................ 28
3-2 功能方塊 ........................................ 31
3-3 狀態機械 ........................................ 34
3-3-1 行車電腦安全供電狀態機..................... 34
3-3-2 自走車電源系統狀態機....................... 37
3-3-3 外點接點偵測狀態機......................... 40
3-3-4 平衡控制狀態機............................. 41
3-3-5 殘電量測狀態機............................. 43
3-3-6 外部供電充電系統........................... 46
3-4 具體實現 ........................................ 48
3-4-1 電路設計................................... 48
3-4-2 機構實現................................... 58
第四章 實驗設計與數據分析 ............................... 60
4-1 自走車充電器充電性能量測實驗..................... 60
4-2 放電電流效應量測實驗......................... 63
4-3 平衡充電功能實驗............................. 67
4-4 電池包輸出短路保護功能實驗................... 69
vi
第五章 結論 ............................................. 71
5-1 本文貢獻 ........................................ 71
5-2 未來發展 ........................................ 71
參考文獻 ................................................ 72 |
| 參考文獻 |
[1]AUTOK 公司
http://www.autoagv.com/AGV_Knowledges.html
[2] REDVIKING 公司
https://www.redviking.com/products/manufacturing-solutionsproducts/wingspan-battery-free-agvs/
[3]Logistic Control In Automated Transportation Networks
Mark Ebben
2001 Ph.D. thesis University of Twente
[4]EK AUTOMATION
http://www.ek-automation.com/en/technology/energy-system/
[5]DEVELOPING AN AUTOMATIC GUIDED VEHICLE FOR SMALL TO
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Minnesota Duluth Richard R. Lindeke University of
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[6]Battery Life Cycle Management for Automatic Guided
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73
Design and Management, Waseda University, Tokyo, Japan
[7] 蔡嘉瑋，鋰電池即時主動式電量平衡系統之設計與實現，碩士
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[8]Davide Andrea,Battery Management Systems for Large
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[10]Panasonic,NCR18650B DATASHEET
[11]廖曉慧，以數位信號處理器為基礎的功率因數校正電路之研
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[12]郭志銘，鉛酸電池充電/放電均壓器之研製，高雄應用科技大
學，97 年
[13]德州儀器公司，BQ76PL536A 資料手冊 |
| 指導教授 |
葉則亮
|
審核日期 |
2016-1-26 |
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