串联电池组多路径均衡电路研究

发布时间：2023-02-08 17:52

　　新能源技术的发展离不开电池,而在一些电压等级较高的场合需要将电池串联使用,如新能源汽车。电池在串联使用时存在着一些问题,比如,由于单体间的参数存在差异,在使用时可能会发生某些单体过充、过放的情况,影响电池的使用寿命,因此需要引入电池均衡技术。近几年,随着电池串联数量的增加,电池失衡情况越发复杂,所需均衡功率也越来越大,对均衡电路的要求也不断提高。针对上述情况,提出了串联电池组多路径均衡电路。该电路是在飞渡电感均衡电路的基础上进行改进,由电池附近的开关阵列和一个电感储能电路组成。通过控制开关阵列和电感储能电路中开关的先后导通次序以实现电感储能、续流、馈能三种工作过程来回切换,从而构成了整个均衡过程。提出了相邻奇数单体构成小组也可以参与均衡的思路,使得该电路可以实现任意单体之间、单体与小组之间以及小组与小组之间的均衡功能,均衡路径更加灵活。分析了串联电池组多路径均衡电路的工作原理,具体包括奇对奇、偶对偶、奇对偶和偶对奇四种典型的工作路径,并以奇对偶均衡为例对该电路进行了仿真分析。构造了串联电池组多路径均衡电路的等效电路模型,并使用此模型分析了均衡电流、均衡功率、均衡效率等均衡性能的影响因素...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 串联储能系统均衡技术研究现状
        1.2.1 基于Buck-Boost变换器的均衡电路
        1.2.2 基于反激变换器的均衡电路
        1.2.3 基于飞渡电感的均衡电路
        1.2.4 谐振型均衡电路
        1.2.5 改进型飞渡电感均衡电路
    1.3 课题主要研究内容
第2章 串联电池组多路径均衡电路
    2.1 引言
    2.2 串联电池组多路径均衡电路及工作原理
        2.2.1 串联电池组多路径均衡电路结构
        2.2.2 串联电池组多路径均衡电路工作原理
    2.3 均衡性能的影响因素
        2.3.1 均衡电流的影响
        2.3.2 均衡功率的影响
        2.3.3 均衡效率的影响
    2.4 均衡电路优化控制与多路径分析
        2.4.1 最大功率分析
        2.4.2 最大效率分析
        2.4.3 路径对均衡功率和效率的影响
    2.5 本章小结
第3章 串联电池组多路径均衡系统
    3.1 引言
    3.2 均衡系统的整体方案
    3.3 电感参数的设计方法
    3.4 光耦驱动电路的设计
    3.5 采样电路设计
    3.6 多路径均衡控制流程图
    3.7 串联电池组多路径均衡系统的实验平台
    3.8 本章小结
第4章 串联储能多路径均衡系统实验研究
    4.1 引言
    4.2 单体之间均衡实验
        4.2.1 恒占空比控制下的均衡效果
        4.2.2 占空比和同步整流对均衡性能的影响
        4.2.3 回路电阻和同步整流对均衡性能的影响
        4.2.4 电感量对均衡功率和效率的影响
        4.2.5 最大效率控制
        4.2.6 最大功率控制
    4.3 小组对单体均衡实验
        4.3.1 最大效率控制
        4.3.2 最大功率控制
    4.4 不同路径均衡效果对比
        4.4.1 单体之间均衡路径
        4.4.2 小组对单体均衡路径
    4.5 复杂情况下多步路径均衡实验
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3738116