串聯(lián)鋰離子電池組電感主動(dòng)均衡研究.pdf

1、鋰離子電池在比能、壽命、自放電率、安全性方面的優(yōu)勢(shì)，逐漸成為儲(chǔ)能電池的首選，并廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備、新能源汽車等領(lǐng)域。為滿足大功率要求，多節(jié)鋰離子電池需串聯(lián)為電池組為外界提供能量。由于生產(chǎn)過程中電池電壓、容量、內(nèi)阻等存在差異，而在串聯(lián)充放電過程中，忽略各單體鋰離子電池之間的差異會(huì)導(dǎo)致電池間不一致性進(jìn)一步擴(kuò)大，具體表現(xiàn)為低容量電池提前進(jìn)入充放電截止電壓，單體電池壽命迅速衰減，電池組整體性能下降。目前而言，建立鋰離子電池組均衡系統(tǒng)，并輔以均

2、衡控制策略，是改善其不一致性的有效解決辦法。
　　本文以串聯(lián)鋰離子電池組為研究對(duì)象，綜合國(guó)內(nèi)外電池均衡電路拓?fù)浼翱刂撇呗裕Y(jié)合鋰電池充放電特性，設(shè)計(jì)電感主動(dòng)均衡系統(tǒng)，旨在改善鋰電池組不均衡問題，優(yōu)化電池組整體性能、增加循環(huán)次數(shù)、延長(zhǎng)電池壽命。均衡系統(tǒng)采用分布式均衡、主從控制的設(shè)計(jì)思想，選取ATA6870作為從控芯片采集模擬前端電壓、溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)SPI通信傳送至主控單片機(jī)MSP430F149進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過軟件實(shí)現(xiàn)均衡控制策略;均

3、衡電路由電感主動(dòng)均衡與反激式均衡連為環(huán)形拓?fù)?，保證能量環(huán)形流動(dòng)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOSFET對(duì)電池組進(jìn)行整體充放電控制防止過充過放。
　　本文隨后以PSIM為仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)電感主動(dòng)式、反激式、整體均衡電路拓?fù)浞謩e進(jìn)行分析，驗(yàn)證了電路拓?fù)浼皡?shù)設(shè)計(jì)的可行性。硬件電路基礎(chǔ)上，論文設(shè)計(jì)了軟件控制系統(tǒng)，配置主控單片機(jī)和從控芯片相關(guān)寄存器及SPI通信，并改進(jìn)均衡控制策略實(shí)現(xiàn)多節(jié)鋰離子電池同時(shí)均衡。論文最后焊接實(shí)驗(yàn)PCB并搭建主動(dòng)均衡測(cè)試平臺(tái)，對(duì)