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任意单体电池间能量转移均衡策略研究

发布时间:2020-07-03 21:30
【摘要】:资源短缺和环境污染等问题日益严重,而锂电池作为一种清洁新能源,由于其优越的性能被广泛使用。然而,单体不一致性导致了电池组出现“短板效性”,因此需要在使用过程中进行均衡。电池均衡的种类繁多,其中,任意单体间能量转移方式具有较好的灵活性和高效性。首先,选择SOC作为均衡指标,选择一阶RC电路作为电池等效电路模型,分析了OCV-SOC曲线的阶段性特点,给出分段拟合方法,提高精度的同时并减少计算复杂度,并基于HPPC实验给出了模型参数辨识方法。然后结合扩展卡尔曼滤波方法和安时积分法,提出一种A-E融合算法,以弥补两种方法各自存在的缺陷,从而提高SOC估算精度。然后,分析了传统均衡阈值设定方法存在的弊端,并给出一套新型的动态阈值设定策略;理论推导了均衡中心点的变化规律,提出一种快速搜索中心值的方法;基于极端值搜索策略,结合电池组模型,提出了一种极端剩余容量单体搜索的方法;在分析传统均衡策略的基础上,给出了最优转移路径的求解方法,并进行了最优解筛选。最后,搭建实验平台,对上述两部分内容进行了实验验证。SOC估算方法有限性验证实验证明了本文提出的估算算法具备较好的精度,能量转移策略验证实验,通过本文提出的策略与其他策略进行对比,验证了本文提出的策略的高效性。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TM912;TN713
【图文】:

示意图,锂电池,充放电,示意图


第一章 绪论第一章 绪论景及研究意义可再生和污染气体排放严重等问题是传统能源汽车行业面池作为一种清洁可再生的新能源形式,得到了国家政策的。此外,随着军民用无人机及储能系统广泛采用锂电池组的性能与工作特性也引来更多的讨论与研究[4]。单体具有使用寿命长、比能量大、无记忆性等优点[5-6]。制造工艺和使用环境难以达到高度一致,单体的工作状态象被称为单体不一致性[7]。这种不一致性在电池组充放电效应”,严重影响电池组的工作寿命[8]。

研究思路


课题讨论的重点。研究现状均衡的能量去向角度可将其分为消耗型均衡和非消耗型均衡[15]。目前,学者在消耗型和非消耗型均衡拓扑及策略上做出了大量研究,也取得了成果。耗型均衡即所谓的被动均衡技术,均衡拓扑结构及均衡策略简单,但是耗较大,且发热相对严重,对电池组的热管理也提出了较高要求[16]。其式一般是在拓扑结构中的电池单体旁并联一个消耗元件(或消耗模块)。单体均衡指标高于其他单体时,就利用消耗元件将多出的能量消耗掉,持电池组的不一致性。消耗型均衡即所谓的主动均衡技术,其拓扑电路结构和均衡策略相对复是灵活性较强,且均衡效率较消耗性均衡有显著提升,是电池均衡研究方向[17-18],也是本课题研究的对象。究现状分析部分的行文思路如图 1.2 所示:减小开关损耗

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本文编号:2740200

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