转移式电池均衡技术研究与应用

电池组中各单体电池受材料、生产工艺、环境温度等因素影响,使用期间会发生电压不均衡的问题,并且会逐渐加重,极易引起部分电池过充电或过放电而损坏,从而导致电池组无法正常工作。介绍了转移式电池均衡技术,它从电池外部彻底解决了电池组内单体电池电压不均衡,严重影响电池组使用寿命的难题,采用主动均衡技术,始终使相邻电池电压差处于最小状态,且技术研究方案得到实践验证。     

锂离子电池组充电均衡电路及其均衡策略研究

为解决电池组充电不均衡问题,研究了电感对称式均衡电路,根据锂离子电池充电端电压变化特性,制定了分阶段组合式的均衡控制策略,并在此基础上制作了锂离子电池组充电均衡控制系统,成功地将电池组充电结束后端电压差距控制在30 m V之内,消除了电池组充电不均衡现象。     

车载锂离子电池组均衡充电管理系统的研究

电池管理系统的设计开发是制约电动汽车发展的瓶颈,尤其是电池组串联电压不均衡问题大大限制了其广泛应用。均衡充电技术直接影响电池组性能和使用寿命。根据均衡充电的原理及意义,结合均衡充电的分类,介绍了国内外管理系统均衡充电的研究进展,并指出车载锂离子电池组均衡充电管理系统的研究方向。     

电动汽车电池组分级均衡充电方法的对比研究

针对电动汽车电池组的特点,基于当前较为先进的非耗散型均衡技术,提出了两种分级均衡充电方法,并对所提出的策略进行对比分析。两种方案都利用了非耗散型均衡效率较高的特点,结合分级控制的概念,可有效适应包括电动汽车在内的大型电池组均衡应用情景。与传统的耗散型均衡相比,所提出的两种均衡方法减少了均衡充电时间,且能耗明显降低,从而降低了电池组热管理的难度,具有较强的实用性。     

锂离子电池组均衡电路及其均衡策略研究

为了改善电池组的一致性,提出了一种高效的锂离子电池组均衡电路,同时研究了适用于电池组均衡电路的均衡策略。设计了一种可充可放的能量转移均衡电路,该电路支持对单体电池进行均衡充电及均衡放电操作,同时也可利用电池组能量对多节单体电池进行均衡充电。提出的均衡策略根据运行过程中实时的电压值分析得到电池组中各单体电池需要均衡的程度,结合单体电池SOC最终给出适合于上述均衡电路的均衡状态,进而对单体电池进行均衡。并利用实验数据证明均衡电路与均衡策略的有效性。     

锂离子电池组均衡充电的研究进展

锂离子电池组均衡充电是动力电池使用技术的重要组成部分,均衡充电技术的应用直接影响电池组的性能与使用寿命。分析了均衡充电的原理及化学、物理实现方法,结合均衡充电的分类,介绍了国内外均衡充电的研究进展,并指出均衡充电的研究方向。     

锂离子电池组在线均衡系统设计

分析锂离子电池组不一致性产生的原因,阐述了电池组均衡的意义。在分析现有均衡电路拓扑结构的基础上,提出一种3 A电流充电均衡电路,完成了电池组在线均衡系统硬件电路设计。以电池组容量利用最大化为均衡目标,提出了电池组在线均衡控制策略。最后搭建电池组均衡测试平台实验验证了在线均衡系统及控制策略的可行性和可靠性。     

动力电池组均衡控制系统的研究进展

电池组充放电时的不均衡,导致了电池组充放电效能的下降和循环寿命的缩短,均衡管理模块已成为电池管理系统的关键组成部分。介绍了现有的动力电池组不均衡现象产生原因和情况分类,重点介绍能量耗散型和非能量耗散型均衡系统,在分析现有典型动力电池组均衡系统现状的基础上,提出了混合动力汽车动力电池组均衡控制系统的研究发展方向。     

串联电池组有源均衡拓扑结构综述

有源均衡技术是近年来动力型串联储能系统能量均衡技术研究的热点,拓扑结构种类繁多,功能各异。分别从集中式均衡拓扑结构和分布式均衡拓扑结构两个方面展开分析,从均衡效率、均衡速度和系统的复杂程度三个方面对其进行评价,同时讨论了其各自的适用场合。综合当前串联电池组均衡研究有待解决的问题,对其发展趋势进行了展望。     

基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑及控制策略

均衡技术对提高串联电池组充放电的可靠性、延长电池寿命等具有重要的意义。针对现有电感均衡电路存在能量仅能在相邻电池单体之间转移、应用场合有限以及电路中元器件数目较多等问题,提出了一种基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑,并研究了相应的均衡控制策略。通过对电感的选择性充放电,实现电池单体和电池组之间的能量转移,避免了能量仅在相邻电池单体之间转移而导致均衡时间过长的缺点,具有电路结构简单、易于控制等优点。通过对所提均衡电路拓扑及其开关模态的分析,以及对均衡策略的详细介绍,给出了均衡系统的整体设计方案。仿真和实验结果表明,所提出的均衡方案具有良好的均衡效果。     

电动汽车锂离子电池组均衡管理系统设计

介绍了一种电动汽车锂离子电池组均衡管理系统及控制方法。均衡拓扑为双向DC/DC集中式有源无损均衡,利用超级电容器组构成外部能量过渡装置,通过控制双向DC/DC对电池组中的单体电池进行低充高放的均衡。系统以电压、电量均衡为目标,利用电池的充、放电曲线估算使不均衡单体回到组内平均水平所需的时间,通过逐次逼近的方法进行均衡。实验结果说明了系统的有效性和可靠性。该均衡管理系统的均衡效果良好,有利于延长电池组的使用寿命。     

锂离子电池组不一致性控制的研究进展

总结电池均衡、成组方式和热管理的研究方法及问题。电池均衡技术主要有电池均衡电路、电池均衡控制策略;电池成组方式主要有电池串并联方式、电池连接阻抗;电池热管理主要有电池生热特性、电池散热结构和电池组热管理等。     

基于DC/DC变换器的电池组主动双向均衡技术研究

电池组均衡技术是电池管理系统的核心技术之一。文章介绍了几种电池组均衡技术,对其优缺点进行了比较和分析,在此基础上提出了一种电池组主动双向均衡方案。该均衡系统由电池组、开关阵列、双向DC/DC变换器、数据采集单元和控制单元组成。给出了开关阵列和双向DC/DC变换器的电路拓扑结构,详细阐述了其工作原理和控制方法,介绍了主要电路参数的设计方法,并通过MATLAB/Simulink仿真实验进一步验证了该方案的可行性。     

基于能量转换策略的锂电池组均衡技术研究

针对目前电动汽车锂电池组中模组能量不均衡的难题,以电动汽车的三元锂电池组为研究对象,通过电感的方式建立模组间的主动均衡模型,以模组间SOC最大值与最小值的差值作为均衡系统是否开启的判断依据,并对所提出的模型方案进行仿真分析。实验结果表明:所搭建的电感式均衡模型对于模组间的能量均衡有很好的作用,且在随着电池容量衰减、内阻变大的情况下,其均衡速率更快。     

电动汽车用锂电池组均衡控制算法

串联锂电池组充放电时的不均衡,导致电池循环寿命缩短,均衡管理模块已成为电池管理系统的关键组成部分。针对串联电池组不一致性带来的影响,设计了基于超级电容的电池组单体电压均衡模块,该模块采用分组均衡,并将不均衡状态分为3种,分别采用不同的控制方法。仿真和实验结果表明该模块不仅使电池组均衡充放电,而且改进了均衡结构,提高了均衡效率。     

低轨卫星电源系统锂离子电池组主被动混合均衡拓扑

低轨卫星电源中锂离子电池均衡系统是保障电池单体一致性,充分利用电池组容量,提高电池可靠性和循环寿命的重要部分。被动均衡技术由于结构简单、控制容易等优点,在直流母线卫星电源系统中占绝对主要地位。但是,被动均衡有热设计复杂的缺点,而且往往仅在电池充电时均衡,会导致电池单体放电深度不能得到一致控制,从而影响电池组寿命。主动均衡技术具有较高的效率和均衡速度,而且可以采用智能化的控制方法,是锂离子电池均衡技术的主流发展方向。主动均衡技术往往需要大量的开关和储能器件、复杂的控制算法,存在体积大以及可靠性低的缺点。现有的大多数主动均衡技术还不能直接应用于直流母线卫星电源系统。本文根据低轨卫星电源储能蓄电池的工作特性,提出一种基于开关矩阵的主被动混合均衡拓扑,具有结构简单、控制容易、可靠性高的优点,并通过实验证明其可行性。     

新型充放电均衡一体化电池管理系统研究

电动汽车串联动力电池组的不一致问题,使得成组电池在容量利用、使用寿命及安全等方面的性能远不及单体电池.分析了电动汽车动力锂电池组不一致产生的原因,以及现有均衡方案存在的问题.提出了一种基于SOC的新型充放电均衡一体化电池管理系统(BMS)方案,并依据车载在线均衡要求设计了均衡硬件电路.实车验证表明,通过均衡模块作用整组电池的可用容量提高了 1.2％,降低了电动汽车电池的使用和维护成本.     

矿用动力锂电池组均衡管理策略及系统研究

针对传统电池组均衡管理策略存在的不足,提出了一种基于容量检测和能量转移的锂电池组高效均衡管理方案。该系统以单体电池容量利用率作为电池一致性评价指标,采用能量双向转移均衡方案实现电池组充放电过程的高效动态均衡。实验结果表明,该系统具有容量利用率高、均衡效率高、可靠性强等优点,具有广阔的应用前景。     

电池组用荷电状态均衡充电模糊控制策略

研究了一种电动汽车用磷酸铁锂动力电池组分布式主动均衡充电系统。该系统给单体电池分别配备了反激变换器均衡充电子模块和电池管理子模块,通过嵌入自适应卡尔曼滤波算法到电池管理均衡控制单元,完成单体电池荷电状态的实时估计。利用模糊控制策略,调节各均衡充电子模块的输出电流;与平均法均衡控制策略相比,使用的模糊控制策略能明显缩短均衡时间,降低电池组之间的不一致性。为验证所研究的均衡充电控制策略,对48 V/140 Ah磷酸铁锂动力电池组展开了充电模式下的系统均衡实验,实验结果验证了控制策略的有效性。