智能分布式嵌入式串聯電池組快速均衡充放電控制系統.pdf

1、本文論述了智能分布式嵌入式串聯電池組快速均衡充放電控制系統。 串聯電池組作為電源被廣泛應用在各種領域，但是串聯的結構導致其中各單體在充電中無法自動得到均衡，極大地影響了電池組的性能和壽命。均衡充電系統能在充電時主動地將充電能量平均分配給組中各單體，從而有效提升電池組的可用容量，并延長其使用壽命。但是，現有均衡系統在充電速度、擴展能力、生產難度及成本等方面存在一定的局限，使得設計一種對能量無耗散的、可方便擴展且便于生產的經濟型均衡

2、系統變得十分必要。 從工程應用的角度出發(fā)，通過對現有均衡系統的分析，結合電池組充電的特點，提出了設計串聯電池組均衡系統的基本原則。這些原則和已有系統的缺陷表明，存均衡充電系統中采用分布式數字化的檢控機制較為合理。為配合這種系統結構，均衡電路以一種新型開關式選擇器的形式來實現。 系統的檢控部分是一個主控模塊和多個均衡模塊構成的分布式嵌人式計算機系統。模塊間采用多機UART協議在隔離的CAN物理總線上進行相互隔離的通信。開關

3、選擇器由功率場效應管構成，并由光電隔離的形式驅動。這樣一來，系統的功率電路和模擬電路互相隔離，并能選中電池組內任意數量的連續(xù)單體進行充電。同時，一個平均電流模式控制的電流源被用來對選中的單體提恒定的充電電流。SPICE仿真結果表明，這一形式控制的系統能在10ms內完成對階躍充電信號的響應。 系統的算法基于對連續(xù)充電過程進行離散化后得到的選擇式均衡充電模型。基于這一模型的研究給出了恒流分塊輪轉算法和變流均衡算法及其關鍵控制參數。此