梯次利用电池储能系统均衡电路研究
发布时间：2021-09-04 17:06
近年来,在国家引导和市场推动下,新能源电动汽车产业进入快速发展期,经过几年的发展,电动汽车动力电池将进入大规模集中退役阶段,电动汽车动力电池的回收和梯次利用成为亟需解决的问题。退运电池可再次应用于对电池性能要求较低的储能系统中,助力储能技术推广应用,并实现能源资源的充分有效利用。本文研究旨在改善梯次电池储能系统中电池不一致问题,研究适用于梯次电池在储能场景应用的均衡解决方案。本文根据梯次利用电池容量不一致的特点及储能系统成组要求,设计多级大电流多端口同步控制均衡方案,在满足电池储能系统所有电池均衡需要的同时,提高电池组容量利用率,降低系统损耗。从Buck-Boost双端口基本工作原理出发,介绍多端口同步均衡电路电流控制基本原理、控制方法以及工作模式,并结合开关状态分析,推导出各开关管占空比的理论关系,通过对均衡电路开关管的同步控制,实现对所有电池均衡电流的实时控制,通过搭建仿真平台,验证了均衡电流的同步控制与多级均衡的独立控制。通过分析电池之间不一致问题,介绍梯次电池容量不一致对电池组性能的影响,阐述了 SOC、容量及电压均衡控制策略,并针对传统SOC均衡控制提出改进方法,以提高均衡速...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
01卜202
?北京交通大学硕士专业学位论文???电池性能不均衡带来的种种问题。串联锂电池组的不均衡是指电池组内各个单体??之间存在电压、容量及荷电状态（Ｓｔａｔｅｏｆｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）的差异的现象［１１］。重新筛分??成组后的退役电池，即使容量衰退率相同，但其直流内阻增加率差异较大，在长期??工作过程中不均衡现象依旧广泛存在，需要一个有效的均衡技术来解决或削弱不??均衡现象，充分利用电池的剩余容量，延长储能系统电池组使用寿命。??根据均衡过程中的能量耗散方式的不同，均衡技术主要分为能量耗散式均衡??和能量转移式均衡［｜１］。??
＾???式的特点决定其能量利用率过低、均衡电流不能太大，只能应用于小规模储能系统。??非能耗式均衡也称为主动均衡，主动均衡是以储能元件为电能载体，将电荷在??电池间相互转移，以达到电池均衡的目的。主动均衡根据能量转移载体的不同，分??为基于电容式均衡、电感式均衡以及变压器式均衡等方式［１２］［１４］。??１．３．１电容式均衡电路??电容式均衡电路又可分为开关电容式均衡和飞度电容式均衡，利用电容器储??能特性，以电容为能量转移载体，根据电压差调整开关选通实现以能量流动。两种??典型电容式均衡电路拓扑如图１－４所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池组均衡方法的研究进展[J]. 陈正刚,徐立鹏,张其昌,周其鹏,周飞. 电源技术. 2018(11)
[2]基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑及控制策略[J]. 何耀,苏流,刘新天,郑昕昕. 电源学报. 2017(06)
[3]梯次利用电池储能系统一致性维护方法研究[J]. 李娜,白恺,董建明,孙丙香,刁嘉,赵雅淇. 中外能源. 2017(04)
[4]美国动力电池回收管理经验及启示[J]. 丁辉. 环境保护. 2016(22)
[5]隔离型双级级联式大容量电池储能功率变换系统[J]. 陈强,李睿,蔡旭. 电器与能效管理技术. 2016(18)
[6]动力锂电池的寿命研究综述[J]. 李广地,吕浩华,袁军,李波. 电源技术. 2016(06)
[7]RCD缓冲电路参数设计[J]. 杨志龙. 电脑知识与技术. 2015(24)
[8]漏感在半桥倍流电路中特性分析[J]. 陈彪,梁晖,罗浩. 电力电子技术. 2015(09)
[9]动力电池回收及梯次利用研究现状[J]. 朱广燕,刘三兵,海滨,陈效华. 电源技术. 2015(07)
[10]基于梯级利用电池的储能系统经济运行分析[J]. 张金国,焦东升,王小君,朱洁,和敬涵,巩超. 电网技术. 2014(09)
博士论文
[1]微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究[D]. 吴盛军.东南大学 2017
[2]锂离子电池梯次利用关键技术研究[D]. 孙冬.上海大学 2016
硕士论文
[1]H桥级联型储能系统模块化独立控制研究[D]. 李凯.北京交通大学 2018
[2]模块化独立控制梯次利用电池储能系统[D]. 李丹.北京交通大学 2018
[3]电动汽车动力锂电池组均衡方案设计及仿真验证[D]. 王锐.东北农业大学 2018
[4]模块化多电平电池储能系统控制策略研究[D]. 杨勇.北京交通大学 2018
[5]基于电感的电池主动均衡研究[D]. 徐封杰.合肥工业大学 2018
[6]动力电池组建模及其主动均衡方法研究[D]. 刘志楠.华中科技大学 2017
[7]计及梯次利用电池的储能优化规划[D]. 张婳.华北电力大学(北京) 2017
[8]基于同步整流技术的高频开关电源的研究[D]. 张艳杰.华南理工大学 2017
[9]基于SOC的串联储能锂电池组均衡策略研究[D]. 王志浩.广西大学 2016
[10]大容量串联锂电池SOC估算及均衡控制[D]. 张迪.燕山大学 2016
本文编号：3383663
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
01卜202
?北京交通大学硕士专业学位论文???电池性能不均衡带来的种种问题。串联锂电池组的不均衡是指电池组内各个单体??之间存在电压、容量及荷电状态（Ｓｔａｔｅｏｆｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）的差异的现象［１１］。重新筛分??成组后的退役电池，即使容量衰退率相同，但其直流内阻增加率差异较大，在长期??工作过程中不均衡现象依旧广泛存在，需要一个有效的均衡技术来解决或削弱不??均衡现象，充分利用电池的剩余容量，延长储能系统电池组使用寿命。??根据均衡过程中的能量耗散方式的不同，均衡技术主要分为能量耗散式均衡??和能量转移式均衡［｜１］。??
＾???式的特点决定其能量利用率过低、均衡电流不能太大，只能应用于小规模储能系统。??非能耗式均衡也称为主动均衡，主动均衡是以储能元件为电能载体，将电荷在??电池间相互转移，以达到电池均衡的目的。主动均衡根据能量转移载体的不同，分??为基于电容式均衡、电感式均衡以及变压器式均衡等方式［１２］［１４］。??１．３．１电容式均衡电路??电容式均衡电路又可分为开关电容式均衡和飞度电容式均衡，利用电容器储??能特性，以电容为能量转移载体，根据电压差调整开关选通实现以能量流动。两种??典型电容式均衡电路拓扑如图１－４所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池组均衡方法的研究进展[J]. 陈正刚,徐立鹏,张其昌,周其鹏,周飞. 电源技术. 2018(11)
[2]基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑及控制策略[J]. 何耀,苏流,刘新天,郑昕昕. 电源学报. 2017(06)
[3]梯次利用电池储能系统一致性维护方法研究[J]. 李娜,白恺,董建明,孙丙香,刁嘉,赵雅淇. 中外能源. 2017(04)
[4]美国动力电池回收管理经验及启示[J]. 丁辉. 环境保护. 2016(22)
[5]隔离型双级级联式大容量电池储能功率变换系统[J]. 陈强,李睿,蔡旭. 电器与能效管理技术. 2016(18)
[6]动力锂电池的寿命研究综述[J]. 李广地,吕浩华,袁军,李波. 电源技术. 2016(06)
[7]RCD缓冲电路参数设计[J]. 杨志龙. 电脑知识与技术. 2015(24)
[8]漏感在半桥倍流电路中特性分析[J]. 陈彪,梁晖,罗浩. 电力电子技术. 2015(09)
[9]动力电池回收及梯次利用研究现状[J]. 朱广燕,刘三兵,海滨,陈效华. 电源技术. 2015(07)
[10]基于梯级利用电池的储能系统经济运行分析[J]. 张金国,焦东升,王小君,朱洁,和敬涵,巩超. 电网技术. 2014(09)
博士论文
[1]微电网中电动汽车储能优化控制及储能梯级利用研究[D]. 吴盛军.东南大学 2017
[2]锂离子电池梯次利用关键技术研究[D]. 孙冬.上海大学 2016
硕士论文
[1]H桥级联型储能系统模块化独立控制研究[D]. 李凯.北京交通大学 2018
[2]模块化独立控制梯次利用电池储能系统[D]. 李丹.北京交通大学 2018
[3]电动汽车动力锂电池组均衡方案设计及仿真验证[D]. 王锐.东北农业大学 2018
[4]模块化多电平电池储能系统控制策略研究[D]. 杨勇.北京交通大学 2018
[5]基于电感的电池主动均衡研究[D]. 徐封杰.合肥工业大学 2018
[6]动力电池组建模及其主动均衡方法研究[D]. 刘志楠.华中科技大学 2017
[7]计及梯次利用电池的储能优化规划[D]. 张婳.华北电力大学(北京) 2017
[8]基于同步整流技术的高频开关电源的研究[D]. 张艳杰.华南理工大学 2017
[9]基于SOC的串联储能锂电池组均衡策略研究[D]. 王志浩.广西大学 2016
[10]大容量串联锂电池SOC估算及均衡控制[D]. 张迪.燕山大学 2016
本文编号：3383663
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3383663.html
