純電動汽車能量均衡技術(shù)研究.pdf

1、鋰離子電池，尤其是純電動汽車用動力鋰離子電池，面對復雜多變的充放電工況，加之以組內(nèi)單體可能處于不同的溫度環(huán)境，使得初始性能差異較小的電池也將隨著電池充放電循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸分散，導致成組后的電池包較組內(nèi)單體性能嚴重下降。而均衡技術(shù)的應用被認為是解決電池組差異性最有效的方法。然而，復雜多變的單體電池特性和成組以后電池差異影響因素和外在表現(xiàn)的耦合使得均衡目標變量選擇和均衡程度判別標準存在較大分歧，拓撲結(jié)構(gòu)的固有缺陷和控制目標的模糊直接阻礙

2、了均衡技術(shù)的理論研究取得更加實際的應用效果。因此，亟需在研究電池組內(nèi)單體電池差異特性和體質(zhì)的基礎上，提出合理有效的均衡方案，提高電池組的可放出電量和可充入電量。
　　首先研究了鋰離子電池的性能參數(shù)及其變化規(guī)律，并分析了鋰離子電池組不一致性成因、影響、解決方法和表現(xiàn)，從而確定了均衡目標變量。接著對比分析了鋰離子電池荷電狀態(tài)估算方法，以PNGV模型和卡爾曼濾波算法估算SOC，結(jié)合容量修正，在線估算剩余電量/所需電量。
　　然后研

3、究現(xiàn)有均衡拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，以單電感式和變壓器式拓撲為基礎提出新型分層均衡結(jié)構(gòu)，在制定均衡策略時，組間均衡和組內(nèi)均衡分別采用極差和平均值作為均衡判斷準則，在實施均衡過程中充分考慮電池體質(zhì)的差異，對單體電池進行過均衡、欠均衡和中心均衡處理，減少均衡過程中因轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的能量損耗。
　　最后通過搭建實驗平臺對設計均衡方案進行檢驗，通過與無均衡和分層均衡結(jié)合端電壓策略的實驗對比，說明本文所設計的均衡系統(tǒng)能有效地實現(xiàn)電池包內(nèi)單體電池的均衡，