串聯(lián)電池組復(fù)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(qiáng),人們開始加快步伐研究與開發(fā)新能源。鋰離子電池技術(shù)的飛速發(fā)展順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展要求,已被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、分布式發(fā)電以及不間斷電源等相關(guān)領(lǐng)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(huì)不斷加劇,成為制約其安全、可靠工作的瓶頸,而均衡技術(shù)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(diǎn)。
　　本文首先分析了現(xiàn)有的均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從

2、均衡速度、均衡效率以及均衡電路復(fù)雜程度對其進(jìn)行了評價(jià),同時(shí)說明了其各自的適用場合。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)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?fù)浣Y(jié)構(gòu),頂層采用基于雙向Buck-Boost變換器分布式均衡拓?fù)?并分別對兩層電路的工作模態(tài)進(jìn)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(guān)變換工作模式及其能量傳遞方式,同時(shí)對其均衡效率進(jìn)行評價(jià);詳細(xì)分析了兩層均衡電路在兩類十種復(fù)雜失衡條件下的能量傳遞方式以及開關(guān)

3、動(dòng)作規(guī)則。在理論分析基礎(chǔ)上,綜合考慮均衡效率、均衡速度與電路復(fù)雜程度等方面的因素,對電路進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)與硬件電路設(shè)計(jì)。
　　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(jìn)行估計(jì),并在MATLAB/Simulink平臺(tái)上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。同時(shí)設(shè)定了兩層均衡器的動(dòng)作規(guī)則以及底層均衡器的開關(guān)控制邏輯,在MAPLAB編譯環(huán)境下對其進(jìn)行了軟件實(shí)現(xiàn)。
　　搭建了兩層均衡實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),分別對底層均衡