基于準(zhǔn)諧振變換器的鋰離子電池組均衡技術(shù)研究.pdf

1、鋰離子電池因其良好的性能被用作電動(dòng)車的能源存儲(chǔ)裝置。電動(dòng)車工作時(shí)往往需要高達(dá)數(shù)百伏的電壓，單體鋰離子電池?zé)o法達(dá)到，為此常將電池單體串并聯(lián)成電池組來滿足使用需求。由于使用環(huán)境的影響和制造工藝的限制，在使用中，串聯(lián)成組的電池單體間會(huì)逐漸呈現(xiàn)荷電狀態(tài)的不一致，這種不一致將導(dǎo)致電池組的實(shí)際可用容量降低、電池組使用壽命縮短甚至影響電池組的安全性能。為了改善這種電池單體間的不一致，減小其對(duì)電池性能的負(fù)面影響，需要引入電池組均衡技術(shù)。
　　串聯(lián)

2、鋰離子電池組的均衡實(shí)際上是通過特定手段達(dá)到組內(nèi)各單體電池間電量的均衡，為此研究了鋰離子電池特性及電池SOC的估算方法，總結(jié)出電池端電壓與電量SOC的關(guān)系，為均衡提供依據(jù)。在深入研究現(xiàn)有均衡電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了由主控模塊、電池信息采集模塊、均衡模塊、上位機(jī)及顯示模塊等組成的均衡系統(tǒng)。系統(tǒng)核心的均衡模塊采用基于準(zhǔn)諧振變換器的集中式均衡結(jié)構(gòu)，它以整組電池能量作為輸入，經(jīng)準(zhǔn)諧振反激電源變換后向電量最少的單體電池補(bǔ)充能量，從而實(shí)現(xiàn)各單體電池間

3、電量均衡；構(gòu)成均衡系統(tǒng)的其他模塊主要完成電池電壓、溫度、電流等信息的采集，模塊之間的通信，主電路保護(hù)等功能。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)完成了準(zhǔn)諧振反激變換器、繼電器開關(guān)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、電池信息采集電路、主控電路的軟硬件設(shè)計(jì)，編寫了上位機(jī)和工控屏顯示程序。
　　搭建了鋰離子電池均衡實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了電壓采集實(shí)驗(yàn)、溫度采集實(shí)驗(yàn)、均衡實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的采集裝置能夠較為精確的采集到電池電壓、溫度等參數(shù)，整個(gè)系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的均衡策略實(shí)現(xiàn)