鋰電池組均衡充電與管理系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、為了解決能源危機和環(huán)境污染，各國加大科研投入，促進了電動汽車的快速發(fā)展。鋰電池以其優(yōu)越的性能成為電動汽車動力電池的首選，但是對鋰電池管理系統(tǒng)也提出了更高要求。為了獲得較高的電壓和功率，需要將大量鋰電池單體串并連接。由于生產(chǎn)工藝的限制，在串聯(lián)時單體間存在初始容量、內(nèi)阻、電壓等不一致性，使用過程中會導致電池組利用率降低、使用壽命縮短甚至引發(fā)安全事故，這些問題成為電動汽車技術(shù)發(fā)展的瓶頸。本文對鋰電池組進行的均衡充電研究和管理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計有利于

2、推動電動汽車的發(fā)展。
　　圍繞上述問題本文主要做了以下工作：
　　針對電池組充電電路輸出不穩(wěn)定和充電效率低的問題，通過分析當前幾種鋰電池組充電方案，設(shè)計基于Buck電路的恒流恒壓充電電源；根據(jù)對鋰電池組常用連接方式的分析，得出采用先串后并(S-P)和先并后串(P-S)正常導通概率的數(shù)學模型，為分析不同連接方式的可靠性提供了理論依據(jù)。
　　針對均衡電路效率低和成本高等問題，分析了當前已有的幾種典型均衡方案，以集中多繞組變

3、壓器均衡電路為基礎(chǔ)，提出改進了均衡電路，該電路具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等特點，給出了改進后電路的數(shù)學模型并仿真驗證了改進后電路的可行性；基于均衡電路提出改進了均衡控制判定算法。
　　針對荷電狀態(tài)(SOC，state of charge)估算精度低和實現(xiàn)難的問題，分析了當前多種常用SOC估算方案，基于鋰電池Thevenin模型，結(jié)合擴展卡爾曼(EKF)濾波器原理，建立鋰電池SOC估算算法，仿真分析驗證了EKF濾波算法可以實現(xiàn)對鋰