串聯(lián)儲(chǔ)能電源高效均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與效率分析.pdf

1、動(dòng)力電池和超級(jí)電容等電壓源型儲(chǔ)能電源在電動(dòng)車、新能源發(fā)電、通訊設(shè)備電源等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。由于供電電壓的要求需將多個(gè)單體串聯(lián)使用,但儲(chǔ)能單體間參數(shù)不一致造成電源組在使用過程中容量小的單體易發(fā)生過充或過放,降低了電源組容量,縮短了電源組使用壽命,還可能引起一定的安全問題。因此,必須對(duì)儲(chǔ)能電源組進(jìn)行能量均衡,而均衡電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性能的優(yōu)劣直接影響到均衡系統(tǒng)的整體性能。為此,本文在分析現(xiàn)有均衡技術(shù)的基礎(chǔ)上,考慮系統(tǒng)對(duì)均衡速度、均衡效率等方面的

2、要求,融合兩種均衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高效的雙層均衡系統(tǒng)。
　　本文基于圖論中有向圖和賦權(quán)矩陣以及概率論對(duì)常用均衡結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,重點(diǎn)研究均衡結(jié)構(gòu)對(duì)能量傳遞路徑、均衡效率的影響,分析結(jié)果表明飛渡電容結(jié)構(gòu)和單管多繞組反激變換器結(jié)構(gòu)具有能量傳遞路徑短、均衡效率高的優(yōu)點(diǎn);同時(shí)圖論在均衡結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用為更復(fù)雜均衡電路性能的研究、均衡系統(tǒng)控制策略的制定以及新型均衡電路拓?fù)涞慕⑻峁┮环N新方法;提出的均衡系統(tǒng)分層方案使系統(tǒng)性能得到優(yōu)化。
　　建立9單體

3、串聯(lián)儲(chǔ)能電源組雙層均衡系統(tǒng),底層采用單管多繞組反激變換器結(jié)構(gòu),上層采用飛渡電容結(jié)構(gòu)。在對(duì)各層均衡器工作原理、電路存在問題分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)底層多繞組反激變壓器和緩沖電路以及上層飛渡電容結(jié)構(gòu)主電路;分析各層電路參數(shù)對(duì)系統(tǒng)均衡效率的影響,為各層均衡器效率的提高和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。
　　設(shè)計(jì)雙層均衡系統(tǒng)控制器。針對(duì)飛渡電容結(jié)構(gòu)的瓶頸,著重設(shè)計(jì)雙MOSFET反串聯(lián)組成的大電流低通態(tài)壓降雙向功率開關(guān),研制單電源供電的寬脈沖輸出隔離