串联蓄电池组均衡电流定量控制策略的研究

发布时间：2018-06-03 10:52

  本文选题：Buck-Boost非耗散型均衡电路 + PI双闭环并行控制策略　； 参考：《北方工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：风光储微网系统是目前应用较为广泛的新能源发电系统,蓄电池储能单元能够抑制电网电压波动,维持能量平衡,保障系统安全稳定运行。但是,蓄电池组造价昂贵,在实际应用中需尽量延长使用寿命,同时为了避免电池间由于容量不一致而出现过充过放现象,应为串联电池组加入快速均衡电路。本文以磷酸铁锂电池组为研究对象,确定了均衡电路拓扑结构,提出了大电流均衡控制策略,满足了系统可靠性和快速均衡的控制要求。本文主要内容如下:首先,对磷酸铁锂电池的性能进行了分析,详细阐述其充放电原理,并详细介绍了产生差异性问题的原因及其危害,进一步强调了对电池组进行均衡控制的必要性和减少个体差异的重要性。接着,针对现阶段应用较广的均衡拓扑结构进行了分类和对比分析,选定了改进的Buck-Boost型均衡电路,该电路属于非耗散型结构,它是以电感为媒介,通过控制开关管的开通关断实现电池间能量的转移,从而实现串联电池组的能量均衡。与该均衡电路匹配的现有控制方法无法解决定量控制均衡电流,本文提出了改进的PI双闭环并行控制策略。通过电压控制模块,估算电池SOC进行比较分析,选择需要导通的开关管,得出电池均衡方向;在电流控制模块中,设定固定的均衡电流,并将实际均衡电流值与给定值做差,求出的最大误差电流做为输入量,输出满足均衡速度要求的PWM信号。其中,电流环输出的PWM信号用于驱动电压环选定开关管的导通。为验证该均衡控制方案的有效性,本文一方面用MATLAB建立仿真平台,证明了其可行性;另一方面,搭建了硬件平台,主要包含均衡电路,数据采集电路和保护电路,得到的实验结果进一步表明了该控制策略能够准确控制均衡方向,并把均衡速度控制在相应阈值范围内,在满足安全工作的前提下,使电池尽可能以最大电流进行均衡,实现了串联电池组快速均衡的目的。
[Abstract]:This paper analyzes the performance of the lithium iron phosphate battery , and puts forward an improved control strategy of balance circuit .
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM912

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱浩;刘云峰;赵策;;锂离子电池参数辨识与SOC估算研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2014年03期

2 周林;黄勇;郭珂;冯玉;;微电网储能技术研究综述[J];电力系统保护与控制;2011年07期

3 ;磷酸铁锂渐成锂离子电池材料发展主流[J];新材料产业;2008年11期

4 杨固长;崔益秀;;碳负极面密度均匀性对锂离子电池性能的影响[J];电池工业;2007年06期

5 方佩敏;;新型磷酸铁锂动力电池[J];今日电子;2007年09期

6 黄彦瑜;;锂电池发展简史[J];物理;2007年08期

7 唐志远;焦延峰;;磷酸铁锂锂离子电池正极材料的研究[J];化工中间体;2005年12期

8 田锐,秦大同,胡明辉;电池均衡控制策略研究[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年07期

9 付进军,齐铂金,吴红杰;一种车载锂离子电池组动态双向均衡系统的研究[J];中国测试技术;2005年02期

10 宫学庚,齐铂金;电动车电池均衡控制的建模与分析[J];电池;2005年01期

相关硕士学位论文 前2条

1 杨洪;纯电动汽车锂电池组充电均衡技术的研究[D];郑州大学;2012年

2 李索宇;动力锂电池组均衡技术研究[D];北京交通大学;2011年

，

本文编号：1972524