具有灵活路径的多模式串联均衡系统研究
发布时间：2021-06-07 01:05
锂电池有循环周期长、自放电率低以及绿色环保等优点,在工业领域具有广泛的应用。当锂电池组工作时,个别电池可能会出现过充或过放现象,长此以往会降低电池组的实际容量和能量利用率,严重时甚至会危害系统的安全。电池均衡技术由此产生,通过平衡电池组中各单体的能量来提高电池组的工作性能。针对目前的均衡拓扑普遍存在的能量转换形式固定、均衡动作变换次数较多以及均衡路径单一等问题,本文从构建新型均衡拓扑出发,开展了串联储能电源均衡系统的应用基础研究。本文提出的具有灵活路径的多模式串联均衡电路可以将相邻的失衡单体构建成均衡单体组,通过Buck-Boost和反激两种工作模式实现单体与单体、单体与单体组或单体组与单体组之间的能量一步式直接传递,能够最大限度地缩短均衡能量传输路径,提升均衡系统的灵活性。为了探究均衡性能参数与各电路参数间的函数关系,建立了均衡拓扑的简化电路模型,根据电路原理推导出均衡电流、均衡功率和均衡效率等参数的表达式,并借助仿真实验验证了推导结果。然后分析了均衡电路参数和均衡模态对均衡电路工作性能的影响,根据分析结果选择了均衡电路的导通状态和参数。为了测试均衡电路的基本工作模态,设计了由均衡主...
【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
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均衡电路分类单电感型均衡拓扑
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 ( )1 12 D22 max 2 Dout 2 12 D 2 maxBuck-Boost 2 2in 1 21 1++ + ln+ += 100% = × + LLR D TLE VR I E VP LE RE V R IP E RLe R D T L (2-26) ( )1 1 1 1out sflybackin2 D22 max 2 D 2 22 12 D 2 max s max 12 21 2 21 1 1 1 1= 100%++ + ln+ + =2 × + + LL LR D T R D TL LP PPE VR I E VLE RE V R I L I RE RLe R D T L E Le R D T L (2-27)
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-20-iL3(t)的波形如图2-11所示。显然，此时均衡电路处于临界导通状态，而且电感电流峰值接近1.90A，仿真结果与理论计算结果基本一致。表2-3均衡拓扑仿真参数表参数取值单体电压3.6V回路电阻0.1Ω耦合电感值100μH匝数比1:1:1漏感量5μH开关频率10kHz二极管压降0.5V图2-9具有灵活路径的多模式串联均衡仿真电路S4t/s2.533.5×10-400.511.5200.511.5图2-10Buck-Boost模式驱动信号仿真波形
【参考文献】：
期刊论文
[1]电池组分段混合均衡控制策略[J]. 张娥,徐成,王康丽,蒋凯. 电力自动化设备. 2020(03)
[2]燃料电池电动汽车关键技术探究[J]. 张磊. 电气制造. 2014(06)
[3]智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述[J]. 王承民,孙伟卿,衣涛,颜志敏,张焰. 中国电机工程学报. 2013(07)
[4]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
[5]电池均衡控制策略研究[J]. 田锐,秦大同,胡明辉. 重庆大学学报(自然科学版). 2005(07)
博士论文
[1]蓄电池组均衡器及均衡策略研究[D]. 刘红锐.天津大学 2014
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D]. 周飞鲲.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于SOC估计的锂电池主动均衡策略研究[D]. 黄炜.浙江大学 2019
[2]车用锂电池智能均衡技术研究[D]. 郑剑.浙江大学 2019
[3]串联锂电池组均衡系统研究与设计[D]. 阮海斌.西南交通大学 2017
[4]锂离子电池管理系统的设计与实现[D]. 杨帆.浙江大学 2015
[5]纯电动汽车锂动力电池组双向均衡控制策略研究及系统开发[D]. 桂宇.吉林大学 2014
[6]纯电动汽车锂离子电池组均衡策略研究及系统实现[D]. 郝晓伟.吉林大学 2013
本文编号：3215524
【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
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均衡电路分类单电感型均衡拓扑
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 ( )1 12 D22 max 2 Dout 2 12 D 2 maxBuck-Boost 2 2in 1 21 1++ + ln+ += 100% = × + LLR D TLE VR I E VP LE RE V R IP E RLe R D T L (2-26) ( )1 1 1 1out sflybackin2 D22 max 2 D 2 22 12 D 2 max s max 12 21 2 21 1 1 1 1= 100%++ + ln+ + =2 × + + LL LR D T R D TL LP PPE VR I E VLE RE V R I L I RE RLe R D T L E Le R D T L (2-27)
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-20-iL3(t)的波形如图2-11所示。显然，此时均衡电路处于临界导通状态，而且电感电流峰值接近1.90A，仿真结果与理论计算结果基本一致。表2-3均衡拓扑仿真参数表参数取值单体电压3.6V回路电阻0.1Ω耦合电感值100μH匝数比1:1:1漏感量5μH开关频率10kHz二极管压降0.5V图2-9具有灵活路径的多模式串联均衡仿真电路S4t/s2.533.5×10-400.511.5200.511.5图2-10Buck-Boost模式驱动信号仿真波形
【参考文献】：
期刊论文
[1]电池组分段混合均衡控制策略[J]. 张娥,徐成,王康丽,蒋凯. 电力自动化设备. 2020(03)
[2]燃料电池电动汽车关键技术探究[J]. 张磊. 电气制造. 2014(06)
[3]智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述[J]. 王承民,孙伟卿,衣涛,颜志敏,张焰. 中国电机工程学报. 2013(07)
[4]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
[5]电池均衡控制策略研究[J]. 田锐,秦大同,胡明辉. 重庆大学学报(自然科学版). 2005(07)
博士论文
[1]蓄电池组均衡器及均衡策略研究[D]. 刘红锐.天津大学 2014
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D]. 周飞鲲.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于SOC估计的锂电池主动均衡策略研究[D]. 黄炜.浙江大学 2019
[2]车用锂电池智能均衡技术研究[D]. 郑剑.浙江大学 2019
[3]串联锂电池组均衡系统研究与设计[D]. 阮海斌.西南交通大学 2017
[4]锂离子电池管理系统的设计与实现[D]. 杨帆.浙江大学 2015
[5]纯电动汽车锂动力电池组双向均衡控制策略研究及系统开发[D]. 桂宇.吉林大学 2014
[6]纯电动汽车锂离子电池组均衡策略研究及系统实现[D]. 郝晓伟.吉林大学 2013
本文编号：3215524
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