动力电池均衡技术比较分析与应用设计

发布时间：2017-12-18 23:16

  本文关键词：动力电池均衡技术比较分析与应用设计

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【摘要】：近年来,国家的发展举世瞩目,环境问题日益凸显,现阶段能源危机和环境污染已成为了一个全球性问题。现今石油资源日益枯竭,世界正在走向“后石油时代”。毫无疑问,新能源汽车的发展已成为解决能源问题的必然方向,作为电动汽车的动力源,动力电池无疑是重中之重。在主流动力电池中,锂动力电池以高能量密度、工作电压高、循环使用寿命长、无污染等优点成为动力电池的首选。在实际应用中,多为大量锂单体电池串联成组应用。由于锂单体电池间的不一致性,动力电池组的使用性能取决于同组电池中性能较差的单体,影响电池组的容量利用率。目前来说,建立均衡控制系统是改善电池组电量不一致的有效方法。本文针对动力电池均衡技术展开研究,主要开展的工作如下:1.论述了动力电池发展进程和应用状况。均衡技术作为动力电池均衡控制系统的关键技术,本文通过对其基本功能的研究,针对常见均衡方案,研究比较其优缺点;2.对常见均衡拓扑电路的优缺点进行了对比分析,选取了以Buck-Boost电路为基础的电感式能量非耗散型拓扑电路,作为所开发均衡控制系统的拓扑电路。同时在此基础上采用两级均衡结构,以此提高均衡速率。综合考虑了常用均衡判据,选取电池SOC值作为电池组电量不一致的识别指标,并在此基础上制定均衡策略。并针对电池组可能的工作阶段设计均衡仿真,仿真验证所设计均衡方案的有效性;3.以“主-从”分布式结构作为均衡系统的总体架构,设计主控板、采集板、均衡板和驱动板的硬件电路,然后完成系统的软件设计。在系统软件设计上,将均衡控制模块进行分组控制,制定相应的控制策略,有效提高均衡控制系统的性能;4.构建均衡实验,对所设计均衡系统进行调试。实验验证系统能够改善电池组电量不一致。
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM912;U469.72

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本文编号：1305992