串联电池组直接均衡拓扑结构及路径优化策略研究
发布时间：2021-08-26 11:01
随着环境问题的日益严重,开发使用清洁能源已受到越来越多人的关注。目前市场上有多种可充电电池可供使用,锂离子电池由于其优越的特性、性能、积极的环境影响以及回收潜力而被认为是所有电池类型中应用前景最好的。单体电池的过充、过放会造成串联锂离子电池组可用容量降低、循环周期减少,成为制约其安全、可靠工作的瓶颈,因此,各类基于现代电力电子技术的有源型均衡方法已成为均衡领域的热点话题。本文以串联20Ah锂离子电池组为研究对象,以提高电池安全性能和电容容量利用率为研究目标,主要开展均衡拓扑结构特性研究、仿真和实验分析以及复杂失衡条件下均衡路径优化策略的制定。提出一种基于图论的均衡系统结构合理性量化分析方法,首先利用有向图和赋权可达矩阵对串联电池组均衡系统进行建模,得出理想的均衡单元结构所具备的特性,即完备性和双向性。然后围绕不同形式均衡系统结构均衡效率与均衡速度展开研究,以上述推导的单元模型为基础,建立单层、链式、多层三种大型均衡系统结构并进行分析,提出了将链式与多层系统相结合的混合式均衡系统结构。分别分析每种结构中单元单体数量对均衡效率和均衡速度的影响,并对比分析不同均衡系统结构均衡效率与均衡速度间...
【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】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
所示为例进行分析，整个串联电池组通过多输出绕组变压器对单
图 2-5 2n节电池串联采用 2 单体直接均衡器图论模型Fig.2-5 Graph model of 2-cell direct equalizer for 2nbatteries connected in series（2）3m节电池串联采用 3 单体直接均衡器图 2-6 为单层均衡拓扑结构的图论模型。假设串联电池组的电池数量为 3 单体直接均衡器的均衡效率为 η。对于图 2-6 所示的单层均衡拓扑
采用 n 单体直接均衡器完成均衡所需的平均均衡次数如图 2 2-16 可知，对于单层均衡系统，平均均衡效率随 n 单体直接 的增大而增大。当串联电池组总的单体数量一定的条件下，均均衡效率略好于采用 2 单体直接均衡器的单层均衡系统。，平均均衡效率同样随着 n 单体直接均衡器单体数量 n 的增，无论是单层还是多层均衡系统，平均均衡效率均随 n 单体量 n 的增大而增大，在设计均衡系统时，要想获得较高的均 n 的值。同时可以得出随串联电池组单体数量的增加，多层衡效率要明显高于单层均衡系统的平均均衡效率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车技术探析[J]. 纪光兰. 中国高新技术企业. 2015(16)
[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]一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略[J]. 徐顺刚,王金平,许建平. 中国电机工程学报. 2012(03)
[4]串联锂电池组无损均衡管理方案设计与实现[J]. 黄勤,严贺彪,凌睿. 计算机工程. 2011(12)
[5]最短路问题的Floyd加速算法与优化[J]. 张德全,吴果林,刘登峰. 计算机工程与应用. 2009(17)
[6]Floyd最短路径算法的动态优化[J]. 李洪波,王茂波. 计算机工程与应用. 2006(34)
[7]通过电池均衡提高铅酸蓄电池组寿命[J]. 冉建国,陈胜军. 电源技术. 2006(07)
[8]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]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
[2]基于问题分解与蚁群算法的半导体晶圆制造系统调度方法的研究[D]. 郭乘涛.上海交通大学 2012
[3]蚁群算法在高光谱图像降维和分类中的应用研究[D]. 周爽.哈尔滨工业大学 2010
[4]物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D]. 曹二保.湖南大学 2008
硕士论文
[1]串联储能系统多单体直接均衡技术的研究[D]. 谭宇.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于蚁群算法的车辆路径规划问题的研究[D]. 李建军.西安电子科技大学 2015
[3]基于蚁群优化的约束求解算法研究[D]. 薛秋实.吉林大学 2013
[4]纯电动汽车锂电池组充电均衡技术的研究[D]. 杨洪.郑州大学 2012
[5]动力锂电池组均衡技术研究[D]. 李索宇.北京交通大学 2011
[6]电动汽车动力电池管理系统的研究[D]. 姜国权.上海交通大学 2009
[7]串联锂离子电池组均衡电路的研究[D]. 陈晶晶.浙江大学 2008
本文编号：3364119
【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】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
所示为例进行分析，整个串联电池组通过多输出绕组变压器对单
图 2-5 2n节电池串联采用 2 单体直接均衡器图论模型Fig.2-5 Graph model of 2-cell direct equalizer for 2nbatteries connected in series（2）3m节电池串联采用 3 单体直接均衡器图 2-6 为单层均衡拓扑结构的图论模型。假设串联电池组的电池数量为 3 单体直接均衡器的均衡效率为 η。对于图 2-6 所示的单层均衡拓扑
采用 n 单体直接均衡器完成均衡所需的平均均衡次数如图 2 2-16 可知，对于单层均衡系统，平均均衡效率随 n 单体直接 的增大而增大。当串联电池组总的单体数量一定的条件下，均均衡效率略好于采用 2 单体直接均衡器的单层均衡系统。，平均均衡效率同样随着 n 单体直接均衡器单体数量 n 的增，无论是单层还是多层均衡系统，平均均衡效率均随 n 单体量 n 的增大而增大，在设计均衡系统时，要想获得较高的均 n 的值。同时可以得出随串联电池组单体数量的增加，多层衡效率要明显高于单层均衡系统的平均均衡效率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车技术探析[J]. 纪光兰. 中国高新技术企业. 2015(16)
[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]一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略[J]. 徐顺刚,王金平,许建平. 中国电机工程学报. 2012(03)
[4]串联锂电池组无损均衡管理方案设计与实现[J]. 黄勤,严贺彪,凌睿. 计算机工程. 2011(12)
[5]最短路问题的Floyd加速算法与优化[J]. 张德全,吴果林,刘登峰. 计算机工程与应用. 2009(17)
[6]Floyd最短路径算法的动态优化[J]. 李洪波,王茂波. 计算机工程与应用. 2006(34)
[7]通过电池均衡提高铅酸蓄电池组寿命[J]. 冉建国,陈胜军. 电源技术. 2006(07)
[8]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]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
[2]基于问题分解与蚁群算法的半导体晶圆制造系统调度方法的研究[D]. 郭乘涛.上海交通大学 2012
[3]蚁群算法在高光谱图像降维和分类中的应用研究[D]. 周爽.哈尔滨工业大学 2010
[4]物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D]. 曹二保.湖南大学 2008
硕士论文
[1]串联储能系统多单体直接均衡技术的研究[D]. 谭宇.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于蚁群算法的车辆路径规划问题的研究[D]. 李建军.西安电子科技大学 2015
[3]基于蚁群优化的约束求解算法研究[D]. 薛秋实.吉林大学 2013
[4]纯电动汽车锂电池组充电均衡技术的研究[D]. 杨洪.郑州大学 2012
[5]动力锂电池组均衡技术研究[D]. 李索宇.北京交通大学 2011
[6]电动汽车动力电池管理系统的研究[D]. 姜国权.上海交通大学 2009
[7]串联锂离子电池组均衡电路的研究[D]. 陈晶晶.浙江大学 2008
本文编号：3364119
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3364119.html
