基于电压倍增器的串联储能系统主动均衡电路研究

发布时间：2020-12-07 21:02

　　针对大规模串联储能系统,两种代表性的主动均衡技术和体系结构为单体到单体和模组到单体。单体到单体均衡架构一般使用双向变换器（Buck-Boost变换器）或开关电容转换器等,其电路复杂且由于功率传输仅在相邻单体之间进行带来显著的能量转换损失。模组到单体架构中整个模组的能量被直接转移到具有最低电压的最小充电单体,但是所需的开关管数量与单体数量成正比且控制复杂;而采用多绕组变压器则会因为次级绕组严格的参数匹配要求带来设计和制造上的困难。本文主要研究了基于电压倍增器的主动均衡电路。由于电压倍增器其自身的特点,把交流输入等效转换成相互独立的电压输出,只需要最少一个开关管即可实现一个串联电池模组单体间的均衡。所以其电路简单、控制难度低。且当与双向变换器电路相结合时,如常见的同步整流变换器,甚至不需要增加额外的开关管,使得电路复杂度、控制难度和成本都进一步下降。利用电压倍增器实现主动均衡的关键在于控制产生一个交流输入源。首先,针对较小变压比的非隔离应用,我们对基于SEPIC的均衡电路进行了研究,由于无变压器并只需一个开关管,其电路简单成本低且控制简单。其次,针对较大变压比和多模组应用,我们研究了基于隔... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
    1.3 研究意义
        1.3.1 单体随时间不均衡
        1.3.2 单体初始不均衡
    1.4 文献综述
        1.4.1 均衡参考—单体SOC还是开路电压
        1.4.2 被动均衡技术
        1.4.3 主动均衡技术
    1.5 文章结构
第二章 电压倍增器的原理
    2.1 理想交流电压源输入
    2.2 直流等效电路
    2.3 仿真分析
    2.4 本章小结
第三章 基于单开关非隔离变换器拓扑的均衡电路
    3.1 基于SEPIC变换器拓扑的均衡电路
        3.1.1 SEPIC均衡电路的工作模式分析
        3.1.2 SEPIC均衡电路的原型设计
        3.1.3 SEPIC均衡电路的仿真
        3.1.4 SEPIC均衡电路原型的试验验证
    3.2 本章小结
第四章 基于带隔离变压器拓扑的均衡电路
    4.1 基于半桥逆变器的均衡电路
        4.1.1 半桥逆变器均衡电路的工作模式分析
        4.1.2 半桥逆变器均衡电路的原型设计
        4.1.3 半桥逆变器均衡电路的仿真
        4.1.4 半桥逆变器均衡电路原型的试验验证
    4.2 基于串联谐振逆变器的均衡电路
        4.2.1 串联谐振逆变器均衡电路的工作模式分析
        4.2.2 串联谐振逆变器均衡电路的原型设计
        4.2.3 串联谐振逆变器均衡电路的仿真
        4.2.4 串联谐振逆变器均衡电路原型的试验验证
        4.2.5 试验结果误差分析
    4.3 本章小结
第五章 基于串联谐振逆变器的集成式均衡电路
    5.1 串联谐振逆变器集成式均衡电路的工作模式分析
    5.2 串联谐振逆变器集成式均衡电路的直流等效电路
    5.3 基于集成式均衡电路的整包能量管理策略研究
        5.3.1 集成式电池均衡系统描述
        5.3.2 整包能量管理策略
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]对中国能源问题的思考[J]. 江泽民.  上海交通大学学报. 2008(03)



本文编号：2903892