锂离子电池自由成组分层均衡技术研究

发布时间：2021-01-18 02:28

　　为改善当前锂离子电池组均衡管理系统存在的均衡速度慢、均衡时间长等问题,提出了一种以电感作为中间储能元件的自由成组分层均衡技术。详细介绍了该均衡电路的结构布局和工作原理,并且以单体电池（子电池组）端电压作为均衡变量制定了相应的均衡策略,实现系统内每一层均衡器同时进行均衡。最后,通过搭建Matlab/Simulink仿真模型和硬件实验平台对单层和分层两种均衡电路进行对比分析。以四节单体构成的锂电池组进行实验,结果表明自由成组分层均衡电路能够缩短约24.71%的均衡时间。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(11)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１自由成组分层均衡电路??

??Ｂｉ?Ｂ２??■｛！！］—??Ｈ?ｈ??Ｂｉ?Ｉ?Ｂ／＊ｉ??ｉ??｜?Ｅｉ－８?１—?＊：？?—｜Ｅ（”??—ｄｉｌｌ—??Ｈ卜??｜Ｅ（ｗ?３）－（ｗ?Ｅ（？?Ｉ?）－ｎ?｜￣＊??１?）－ｎｐ￣??Ｂ为电池；Ｅ为均衡器。??图１自由成组分层均衡电路??Ｆｉｇ．?１?Ｆｒｅｅ?ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ?ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ?ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??２．２?均衡原理??综合考虑电阻法、电容法、电感法、变压器法??等构成的均衡器优缺点，采用图２ａ所示的Ｂｕｃｋ－??Ｂｏｏｓｔ?变换器作为自?由成组分层均衡电路的均衡??器。该均衡器主要由一个储能电感和两个ＭＯＳＦＥＴ??组成，其中电感作为能量的中间载体，ＭＯＳＦＥＴ则??作为开关，两者共同作用，便可实现能量在不同单??体（子电池组）之间的传输。以图２ｂ所示的??时第一层中最小均衡体系为例进行均衡器工作原??理分析：假设图中单体艮与氏两端的电压满足??均衡开启条件，并且ｆＡ）丨＞＾Ａｉ２，则需要利用Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??均衡器将Ｂ，中多余的能量转移到Ｂ２中；反之，如??果ｒＫ＞ｔ／Ｂ１，则将Ｂ２中多余的能量转移到Ｂ，中。??为避免发生电感磁饱和，降低控制复杂度，选??择电流断续导通模式（ＤＣＭ）作为电感的工作方式，??使得电感在一个脉宽调制（ＰＷＭ）开关周期内吸??收的能量可在该周期结束时得以完全释放。以情??形ｔ／Ｂ，＞１／８２为例，整个均衡过程可分成３个阶段：??①在ＰＷＭ开关信号的前半周期内，控制ＭＯＳＦＥＴ??Ｖ，导通，使Ｂ，，Ｖ，及电感Ｌ构成一个串联回路，将??Ｂ，中多余的能量以磁能的形式储存到Ｌ中，该过?

图３分均衡略流

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于Cuk斩波电路的双向双层桥臂的蓄电池组均衡器的研究[J]. 刘红锐,杜春峰,陈仕龙,李园专,夏超英.  电源学报. 2017(02)
[2]基于协同控制的超级电容均压策略[J]. 荀倩,王培良,全立地,许宇翔.  电力电子技术. 2017(02)

硕士论文
[1]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
[2]变压器分立的动力电池组主动均衡技术研究[D]. 朱幸.浙江大学 2018



本文编号：2984086