鋰電池組均衡系統(tǒng)電路拓?fù)浼翱刂扑惴ǖ难芯?pdf

1、化石能源的過(guò)度消耗對(duì)全球環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，同時(shí)人類(lèi)也將面臨前所未有的能源危機(jī)，在此雙重壓力下，各國(guó)政府大力推進(jìn)新型電動(dòng)汽車(chē)等低能耗、輕污染行業(yè)發(fā)展，加大風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源的開(kāi)發(fā)投入，實(shí)施這些舉措時(shí)均離不開(kāi)儲(chǔ)能設(shè)備。鋰離子電池的高能量密度、無(wú)記憶效應(yīng)、單節(jié)循環(huán)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，使其得到了廣泛應(yīng)用，是十分具發(fā)展前景的動(dòng)力電池。鋰電池單體電壓低，經(jīng)常被串聯(lián)成電池組使用，然而電池組中電池間的性能差異必然存在，在充放電過(guò)程中，造成某些電池過(guò)充過(guò)放

2、，該現(xiàn)象嚴(yán)重影響電池的使用壽命，降低電池組性能。電池組能量均衡系統(tǒng)通過(guò)調(diào)度內(nèi)部能量流動(dòng)，使電池組所有電池能量保持于同一水平，有效地防止電池的過(guò)充放現(xiàn)象。
　　論文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的均衡方案，對(duì)比分析了各均衡方案的優(yōu)缺點(diǎn)，按照快速、高效、易擴(kuò)展的要求選用了總線式均衡結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在均衡時(shí)內(nèi)部能量流動(dòng)路徑較短，能夠大大提高了均衡的速度以及效率。論文的主要工作如下：
　?、僭陔p向 Cuk變換器中加入電容元件實(shí)現(xiàn)了變換器輸入輸出的隔離

3、，并根據(jù)均衡網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加入電感元件，得到了一種利用電容隔離的雙向隔離式Cuk均衡器。通過(guò)工作階段分析簡(jiǎn)化了均衡器，并建立其數(shù)學(xué)模型，通過(guò)采用了帶有同步條件的同步控制策略提高了均衡器的均衡效率。
　　②論文分析了磷酸鐵鋰電池的數(shù)學(xué)模型，采用一致性控制策略根據(jù)電池 SOC進(jìn)行電池組內(nèi)部能量的調(diào)度，并構(gòu)造了 Lyapunov函數(shù)證明了控制策略的收斂性；采用V/I控制器雙輸入單輸出模糊算法，對(duì)均衡器均衡電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)保證系統(tǒng)總線電壓的穩(wěn)

4、定。
　?、坩槍?duì)所提出的均衡器以及控制算法，設(shè)計(jì)制作了均衡系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并對(duì)均衡器同步條件、均衡器效率、均衡系統(tǒng)控制策略進(jìn)行驗(yàn)證與測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了同步條件的正確性，顯示了均衡器較寬的均衡電流范圍內(nèi)均能保證90％的均衡效率，表征了控制策略的有效性。
　　綜上所述，論文采用了總線式均衡網(wǎng)絡(luò),并提出了完整的均衡系統(tǒng)方案，搭建了一系列仿真模型，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，結(jié)果均表明所提出均衡方案的有效性，滿(mǎn)足均衡系統(tǒng)快速、高效、易擴(kuò)展的要