串联电池组直接均衡系统研究

发布时间：2021-01-20 15:52

　　目前全球逐渐对绿色环保概念更加重视,大力支持清洁能源。锂离子电池由于能量密度高等优越性能,逐渐被大量应用到新能源行业。因为单节锂离子电池电压低,锂离子电池常常被串联使用。但是由于制造工艺的原因,很难保证各个锂离子电池参数完全相同,在充放电过程中,会导致个别单体出现过充电、过放电的现象,降低电池组的可用容量,威胁到电池组的使用寿命。为解决上述问题,采用均衡技术对电池组进行均衡,使各电池的工作状态趋于基本一致。为此需要可靠性好、效率高、速度快的均衡拓扑以及控制简单的均衡控制策略。本课题采用多单体直接均衡拓扑,通过对均衡拓扑的工作模式进行分析以及仿真验证,表明其可以实现任意单体之间的单对单均衡以及单对多均衡。并且以非相邻单体工作在反激工作模式为例,对均衡电路进行建模,分析了富能电池电压、亏能电池电压、充电回路电阻、放电回路电阻、占空比、电感等参数对均衡功率和均衡效率的影响。对多单体直接均衡器的硬件电路及驱动控制程序进行设计。采用模拟前端芯片BQ79630采集电池组的信息;对驱动电路进行了优化设计;通过分析电感值对均衡电路均衡效率及均衡功率的影响,确定了合适的电感值。分析了串联电池组失衡的原因... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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B5对B6充电，电感L5电流仿真波形

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-18-B1B2B3D11B4Q11D21Q21D22Q22D31Q31D32Q32D41Q41D42Q42B5B6D51Q51D52Q52D61Q61L1L2L3L5L4图2-5非相邻单体单对单均衡iL2VgD11ttttVgD32VgQ11t0t1t2VgQ32tiL1tONONOFFOFFONON图2-6非相邻单体单对单均衡主要工作波形表2-2非相邻单体单对单均衡仿真参数设定仿真参数V1(V)V3(V)DR1(Ω)R2(Ω)L1,2(μH)设定值3.330.560.10.130t/siL1/AiL2/A图2-7非相邻单体单对单均衡电感电流仿真波形单对单进行均衡时，按照均衡电池编号进行分类，可以分为四类，分别为奇对偶均衡、偶对奇均衡、奇对奇均衡、偶对偶均衡，相应的开关动作表如表

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-21-ONOFFiL2VgQ11ttttVgD11VgD52t0t1t2VgQ52tiL1ttVgD32VgQ32tiL4t0tt1t2ON图2-9单对多均衡过程主要工作波形表2-7非相邻单体单对单均衡仿真参数设定仿真参数V1(V)V3(V)DR1(Ω)R2(Ω)L1,2(μH)设定值3.330.560.10.130iL1/AiL2/AiL4/At/s图2-10单对多均衡电感电流仿真波形2.3均衡电路工作模式及均衡性能分析多单体直接均衡电路可以工作在三种工作模式，分别为Buck-Boost工作模式、单对单反激工作模式、单对多反激工作模式。其中Buck-Boost工作模式与


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