基于可重构电路的两级均衡方法研究
发布时间：2021-03-09 06:09
提高电池组均衡速度是电池串联成组使用应解决的关键问题之一,目前采用可重构的方式一定程度上改善了此问题,但仍不能很好满足实际需要。提出了一种基于可重构的二级均衡方法,将电池分组,电池组间采用可重构电路,通过将电池组接入或隔离出电路来实现组间均衡,电池组内采用Buck-Boost电路,实现组内电池单体的均衡,在达到对应的均衡阈值时可分别开启组间均衡与组内均衡,提高了均衡速度。对电池组两级均衡系统进行了仿真分析,结果表明:与传统可重构均衡电路相比,相同电池状态下,电池均衡时间减少了66.2%,提高了均衡系统的工作速度。
【文章来源】：电源技术. 2020,44(11)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１?两级均衡系统结构图??１．１?一级均衡??
ａｃｌ＾接人电路。二级均衡电路以这??种方式对电池组进行重组，将单体电池接入或隔离出电路，从??而实现电路结构的重新构造，以此达到均衡电池ＳＯＣ的目的。??图３?二级均衡示意图??２均衡流程??传统的可重构均衡电路在放电均衡时通常将能量最低的??单体电池隔离出电路，由剩佘的ＳＯＣ较髙的电池进行放电。??当剩佘电池中的ＳＯＣ最高的单体电池放电到与被隔离电池的??ＳＯＣ—致时，把此时放电电池中最小ＳＯＣ的单体电池隔离出??电路，同时将之前被隔离的电池接入电路，其放电均衡策略如??图４所示。其中ｓｏｃ和ｓｏｃｌ分别是电池组中ｓｏｃ最低的??单体电池ＣｅｌＵ的ＳＯＣ和电池组中ＳＯＣ最高的单体电池??ＣｅｌＵ的ＳＯＣ。充电均衡控制策略与放电均衡控制策略相似，??不再重复。??开始??［??估办个电池的就??确定电池组???电池ｄ??低汾兄’的中体??将ｃｅｎ？ｎ隔离出电路，其它电??池继续放电??确定屯池绀中放电ｉｌｌ池中鍛Ａ??■ＳＯＣ的中体屯池Ｃｄｗｘ??结束??图４?传统可重构电路均衡策略??级??均??衡??电??路??究与设计??控制器??２０２０．１１?Ｖ〇ｌ．４４?Ｎｏ．?１１??１６７２??
??电同理，同样通过电感Ｌ传输能量，先进行步骤２，再进行步??骤１，此时流经电感的电流反向。??Ｑｉｊｇ：；?ｄ，??〇２?＿Ｈ?Ｊ?ｋ?〇２??１??：ｂ２??〇３?；：ＲＬＱ３??－Ｂ３?ｕ?Ｄ４?ｍｉ：ｄ＿Ｑ４??（ａ）—级均衡电路图??（ｂ）电池＾电流示意图?（ｃ）电池Ｂ２电流示意图??图２?—级均衡示意图??１＿２二级均衡??二级均衡电路以可重构电路作为均衡单元，通过控制开??关的关断，控制每一组电池的充放电，对电池进行组与组之间??的均衡。二级均衡电路如图３所示，由单片机计算每组电池的??平均ＳＯＣ，当其达到均衡条件时单片机控制开关将这一组电??池接人或隔离出电路。假设在放电过程中电池组Ｐａｃｈ的平均??ＳＯＣ最大，且达到均衡条件，需执行以下步骤：（１）将Ｓ？断开，??Ｓｕ闭合，Ｐａｃｋ，被隔离出电路；（２）将开关Ｓ２１、Ｓ３１…Ｓｍ闭合，Ｓｍ??Ｓｎ…Ｓ＆断开，Ｐａｃｋ＾ＰａｃｋｆＰａｃｌ＾接人电路。二级均衡电路以这??种方式对电池组进行重组，将单体电池接入或隔离出电路，从??而实现电路结构的重新构造，以此达到均衡电池ＳＯＣ的目的。??图３?二级均衡示意图??２均衡流程??传统的可重构均衡电路在放电均衡时通常将能量最低的??单体电池隔离出电路，由剩佘的ＳＯＣ较髙的电池进行放电。??当剩佘电池中的ＳＯＣ最高的单体电池放电到与被隔离电池的??ＳＯＣ—致时，把此时放电电池中最小ＳＯＣ的单体电池隔离出??电路，同时将之前被隔离的电池接入电路，其放电均衡策略如??图４所示。其中ｓｏｃ和ｓｏｃｌ分别是电池组中ｓｏｃ最低的??单体电池ＣｅｌＵ的ＳＯＣ和电池组中ＳＯＣ最高的单体电池??ＣｅｌＵ的
【参考文献】：
期刊论文
[1]H桥级联电池储能系统四级均衡控制研究[J]. 李勇琦,陈满,伍科,凌志斌. 太阳能学报. 2019(05)
[2]一种面向电池组均衡策略的评价体系[J]. 梁永贤,谭晓军,陈维杰. 电源技术. 2019(05)
[3]基于SOC的串联电池组控流均衡控制策略[J]. 饶成明,黄剑龙. 可再生能源. 2019(05)
[4]一种基于混合斩波电路的蓄电池组高速能量均衡器的研究[J]. 刘红锐,杜春峰,李博,陈仕龙,郭奕旋. 电工技术学报. 2018(S2)
[5]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)
[6]含Buck电路的锂电池低功耗电量均衡技术研究[J]. 魏业文,李应智,曹斌,邾玢鑫,刘国特. 电工技术学报. 2018(11)
[7]电动汽车锂离子电池管理系统的关键技术[J]. 卢兰光,李建秋,华剑锋,欧阳明高. 科技导报. 2016(06)
[8]串联电池组电容式均衡系统研究[J]. 冯能莲,陈龙科,汤杰. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(01)
本文编号：3072390
【文章来源】：电源技术. 2020,44(11)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１?两级均衡系统结构图??１．１?一级均衡??
ａｃｌ＾接人电路。二级均衡电路以这??种方式对电池组进行重组，将单体电池接入或隔离出电路，从??而实现电路结构的重新构造，以此达到均衡电池ＳＯＣ的目的。??图３?二级均衡示意图??２均衡流程??传统的可重构均衡电路在放电均衡时通常将能量最低的??单体电池隔离出电路，由剩佘的ＳＯＣ较髙的电池进行放电。??当剩佘电池中的ＳＯＣ最高的单体电池放电到与被隔离电池的??ＳＯＣ—致时，把此时放电电池中最小ＳＯＣ的单体电池隔离出??电路，同时将之前被隔离的电池接入电路，其放电均衡策略如??图４所示。其中ｓｏｃ和ｓｏｃｌ分别是电池组中ｓｏｃ最低的??单体电池ＣｅｌＵ的ＳＯＣ和电池组中ＳＯＣ最高的单体电池??ＣｅｌＵ的ＳＯＣ。充电均衡控制策略与放电均衡控制策略相似，??不再重复。??开始??［??估办个电池的就??确定电池组???电池ｄ??低汾兄’的中体??将ｃｅｎ？ｎ隔离出电路，其它电??池继续放电??确定屯池绀中放电ｉｌｌ池中鍛Ａ??■ＳＯＣ的中体屯池Ｃｄｗｘ??结束??图４?传统可重构电路均衡策略??级??均??衡??电??路??究与设计??控制器??２０２０．１１?Ｖ〇ｌ．４４?Ｎｏ．?１１??１６７２??
??电同理，同样通过电感Ｌ传输能量，先进行步骤２，再进行步??骤１，此时流经电感的电流反向。??Ｑｉｊｇ：；?ｄ，??〇２?＿Ｈ?Ｊ?ｋ?〇２??１??：ｂ２??〇３?；：ＲＬＱ３??－Ｂ３?ｕ?Ｄ４?ｍｉ：ｄ＿Ｑ４??（ａ）—级均衡电路图??（ｂ）电池＾电流示意图?（ｃ）电池Ｂ２电流示意图??图２?—级均衡示意图??１＿２二级均衡??二级均衡电路以可重构电路作为均衡单元，通过控制开??关的关断，控制每一组电池的充放电，对电池进行组与组之间??的均衡。二级均衡电路如图３所示，由单片机计算每组电池的??平均ＳＯＣ，当其达到均衡条件时单片机控制开关将这一组电??池接人或隔离出电路。假设在放电过程中电池组Ｐａｃｈ的平均??ＳＯＣ最大，且达到均衡条件，需执行以下步骤：（１）将Ｓ？断开，??Ｓｕ闭合，Ｐａｃｋ，被隔离出电路；（２）将开关Ｓ２１、Ｓ３１…Ｓｍ闭合，Ｓｍ??Ｓｎ…Ｓ＆断开，Ｐａｃｋ＾ＰａｃｋｆＰａｃｌ＾接人电路。二级均衡电路以这??种方式对电池组进行重组，将单体电池接入或隔离出电路，从??而实现电路结构的重新构造，以此达到均衡电池ＳＯＣ的目的。??图３?二级均衡示意图??２均衡流程??传统的可重构均衡电路在放电均衡时通常将能量最低的??单体电池隔离出电路，由剩佘的ＳＯＣ较髙的电池进行放电。??当剩佘电池中的ＳＯＣ最高的单体电池放电到与被隔离电池的??ＳＯＣ—致时，把此时放电电池中最小ＳＯＣ的单体电池隔离出??电路，同时将之前被隔离的电池接入电路，其放电均衡策略如??图４所示。其中ｓｏｃ和ｓｏｃｌ分别是电池组中ｓｏｃ最低的??单体电池ＣｅｌＵ的ＳＯＣ和电池组中ＳＯＣ最高的单体电池??ＣｅｌＵ的
【参考文献】：
期刊论文
[1]H桥级联电池储能系统四级均衡控制研究[J]. 李勇琦,陈满,伍科,凌志斌. 太阳能学报. 2019(05)
[2]一种面向电池组均衡策略的评价体系[J]. 梁永贤,谭晓军,陈维杰. 电源技术. 2019(05)
[3]基于SOC的串联电池组控流均衡控制策略[J]. 饶成明,黄剑龙. 可再生能源. 2019(05)
[4]一种基于混合斩波电路的蓄电池组高速能量均衡器的研究[J]. 刘红锐,杜春峰,李博,陈仕龙,郭奕旋. 电工技术学报. 2018(S2)
[5]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)
[6]含Buck电路的锂电池低功耗电量均衡技术研究[J]. 魏业文,李应智,曹斌,邾玢鑫,刘国特. 电工技术学报. 2018(11)
[7]电动汽车锂离子电池管理系统的关键技术[J]. 卢兰光,李建秋,华剑锋,欧阳明高. 科技导报. 2016(06)
[8]串联电池组电容式均衡系统研究[J]. 冯能莲,陈龙科,汤杰. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(01)
本文编号：3072390
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3072390.html
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