串聯(lián)電池組復雜失衡控制策略研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,人們開始加快步伐研究與開發(fā)新能源。鋰離子電池技術的飛速發(fā)展順應了時代的發(fā)展要求,已被廣泛應用于電動汽車、分布式發(fā)電以及不間斷電源等相關領域。鋰離子電池由于單體電壓等級較低,一般以串聯(lián)方式使用。在使用過程中,隨著充放電次數(shù)的增加,單體間差異會不斷加劇,成為制約其安全、可靠工作的瓶頸,而均衡技術旨在解決由于電池間參數(shù)不一致造成的過充過放問題,已成為近年來研究的熱點。
　　本文首先分析了現(xiàn)有的均衡拓撲結(jié)構,從

2、均衡速度、均衡效率以及均衡電路復雜程度對其進行了評價,同時說明了其各自的適用場合。在此基礎上,設計兩層均衡系統(tǒng),提出了底層能夠?qū)崿F(xiàn)四單體均衡的基于反激變換器的集中式均衡拓撲結(jié)構,頂層采用基于雙向Buck-Boost變換器分布式均衡拓撲,并分別對兩層電路的工作模態(tài)進行分析。著重研究了底層均衡電路在四種失衡狀態(tài)下的開關變換工作模式及其能量傳遞方式,同時對其均衡效率進行評價;詳細分析了兩層均衡電路在兩類十種復雜失衡條件下的能量傳遞方式以及開關

3、動作規(guī)則。在理論分析基礎上,綜合考慮均衡效率、均衡速度與電路復雜程度等方面的因素,對電路進行了參數(shù)設計與硬件電路設計。
　　針對兩層均衡系統(tǒng)建立了系統(tǒng)的整體控制策略,基于電池SOC的均衡控制策略,采用開路電壓法對其進行估計,并在MATLAB/Simulink平臺上進行了仿真驗證。同時設定了兩層均衡器的動作規(guī)則以及底層均衡器的開關控制邏輯,在MAPLAB編譯環(huán)境下對其進行了軟件實現(xiàn)。
　　搭建了兩層均衡實驗系統(tǒng),分別對底層均衡