基于SOC的动力电池组主动均衡研究

动力电池单体容量不一致会导致动力电池组在充放电过程中失去平衡,影响动力电池组的使用效果,降低动力电池组的使用寿命.为了解决这一难题,本工作设计了一种基于荷电状态(SOC)值的主动均衡电池管理系统.该电池管理系统利用安时积分法估计动力电池组中各电池单体的SOC值,在此基础上计算动力电池组的SOC平均值,然后将各动力电池单...     

基于三绕组变压器的锂电池组自适应交错控制均衡方案北大核心CSCD

为了解决锂电池组由于电池单体在制造工艺等方面的差异所引起的单体电压不一致性问题,本工作提出一种可以实现多种均衡类型的均衡方案,该方案由基于三绕组变压器的主动均衡拓扑以及与之对应的自适应交错控制策略组成,可控制能量在不同均衡对象之间灵活地转移以及根据电池组所处的状况实时调节均衡类型,使均衡电路始终在最佳状态下工作,实现电池组的快速均衡。最后通过仿真算例,验证了所提均衡方案能有效解决电池组不一致性问题,且具有较快的均衡速度。     

基于SOC的串联电池组控流均衡控制策略

传统Cuk均衡控制策略能量转移效率低,为维持电池组SOC(State of Charge)一致,文章提出了一种新型控制策略,保证了电池组的控流均衡。根据电池组的能量分布,该均衡控制策略能够实现对均衡器开关、均衡电流方向和大小的控制,提高了整体的能量转移效率。利用Matlab进行模型仿真分析,仿真结果表明,均衡控制策略要比传统均衡控制策略更加有效。     

基于双向DC-DC变换器的串联电池组主动均衡电路

针对单体电池串联成组使用时出现不一致性的问题,提出了一种基于双向DC-DC变换器的串联电池组主动均衡电路。使用双向DC-DC变换器将单体电池中的高能量输送到能量低的单体电池中,无需额外的存储组件来存储和传送能量,减少了能量损失,提高了均衡效率。根据电池开路电压（open circuit voltage,OCV）与荷电状态（state of charge,SOC）之间近似分段线性的关系,采用以电压和SOC双变量作为均衡策略,通过相互实时修正电压均衡和SOC均衡,使得电池组间能量动态趋于一致。最后通过搭建由4节单体电池组成的均衡电路实验平台,对提出的均衡电路和均衡控制策略进行有效性验证。     

基于SOC的储能电池组均衡策略研究

针对单体到单体(Cell to Cell)型均衡电路用于风光储能电池组均衡时能量转换效率低、均衡速度慢的问题,以电池组的SOC(State of Charge)一致为均衡目标,提出了一种基于电池模块化的均衡策略。该均衡策略以cuk电路作为底层均衡模块,以反激变换器作为顶层均衡模块,底层和顶层模块的控制相互独立,有效地提高了整体的能量转换效率和均衡速度。在MATLAB环境下,搭建了仿真模型,并与传统的cuk电路均衡策略进行了对比仿真分析,验证了所提均衡策略的有效性。     

基于Cuk电路的新型无桥PFC变换器研究

传统Cuk PFC变换器在低电压输入时效率低、损耗大。文章对一种无桥Cuk PFC变换器进行研究,该变换器保留传统变换器的优点,但具有更高的效率和功率因数。以无桥Cuk PFC变换器的断续导电模式(DCM)为例,分析了变换器的工作原理及其各参数设计。通过Matlab仿真对传统Cuk PFC变换器和无桥Cuk PFC变换器进行了对比,验证了无桥Cuk PFC变换器工作的正确性和有效性。     

一种基于电感的改进双路交错并行架构均衡拓扑研究

电池均衡已成为新能源汽车领域研究的热点,其中主动均衡是目前主要的研究方向。为了加快电池组的均衡速度,在双路交错并行架构式均衡拓扑的基础上,通过对均衡单元进行分档控制,使均衡电流一直保持在较高的水平。在Simulink中搭建了8节电池的均衡模型并对其进行仿真,将SOC初值分别设定为三种不同情况,试验结果表明,在第一种SOC初值条件下,改进前的均衡拓扑用时992.57 s完成均衡,改进后的均衡拓扑用时655.01 s完成均衡,均衡时间减少了34%;在第二种SOC初值条件下,改进前的均衡拓扑用时226.52 s完成均衡,改进后的均衡拓扑用时121.54 s完成均衡,均衡时间减少了46%;在第三种SOC初值条件下,改进前的均衡拓扑用时197.24s完成均衡,改进后的均衡拓扑用时82.34s完成均衡,均衡时间减少了58%;表明改进后的均衡拓扑可以有效提高均衡速度。     

基于三绕组变压器的电池组新型均衡拓扑

储能电池组中单体电压不一致性问题严重影响储能系统的安全稳定运行,为此提出一种基于三绕组变压器的任意单体-单体类型主动均衡拓扑,该拓扑可实现均衡能量在电压最高电池单体与电压最低电池单体之间直接传输,具有均衡速度快、效率高、成本低等优点。搭建仿真模型与小型实验电路,仿真与实验结果表明了新型拓扑在均衡速度和效率方面的优势以及在实际应用中的可行性。     

基于一致性算法的直流微网多储能SoC均衡策略

针对含有多个储能单元的孤岛型光储直流微电网,提出一种基于一致性算法的多储能荷电状态均衡策略。在改进下垂控制中采用了一种事件触发控制下的平均一致性算法,各分布式储能单元只需在满足事件触发条件时与相邻单元通信,即可实现储能单元间的荷电状态均衡。通过该策略可提高系统不同容量储能单元间的电流分配精度;实现荷电状态均衡和维持母线电压的稳定,在保证控制性能的同时有效减少通信次数。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提策略的有效性。     

基于Cuk变换器风光联合发电分时MPPT系统研究

针对风光联合发电系统,文章提出了一种基于Cuk变换器电路的分时进行光伏电池和永磁风机最大输出功率跟踪的新控制方法。采用模糊控制算法对光伏电池和永磁风机最大输出功率跟踪进行了变步长确定。试验测试表明:对光伏电池和永磁风机的最大输出功率跟踪进行分时控制方案可行。采用模糊规则库确定步长效果良好,并且整体系统具有良好的经济实用性。     

太阳能热水器太阳能均衡技术的探讨

现在的太阳能热水器,大都出现夏季热水过剩,而冬季严重不足的现象。加大集热器的倾斜角和在集热器前加反光板,将能大大改善以上弊端。     

Analysis of equalization technology of series lithium-ion battery pack based on power frequency modulation

近年来,锂离子电池在储能电站调频领域得到了飞速发展。为满足调频电站的电压和功率要求,需将大量电池单体进行串联,如此产生的电池组串联不一致性问题,以及调频过程中高倍率和频繁切换充放电状态对不一致性程度的加剧,严重影响电池组的使用寿命和安全性能。针对上述问题,本文基于调频储能串联锂离子电池模组不一致性问题的形成原因,归纳分析用于改善电池组串联不一致性问题的均衡技术和均衡策略。其中,均衡拓扑结构按能量流向角度进行分类梳理,均衡控制策略则基于均衡的不同目标进行优劣分析。在此基础上对锂离子调频电池模组均衡技术的发展趋势进行展望。     

Glass micro-container based hydrogen storage scheme

Glass is the material of choice for inertial confinement fusion (ICF) targets due to its high strength [Bartenev GM, Sanditov DS. The strength and some mechanical and thermal characteristics of high-strength glasses. J Cryst Solids 1982;48:405]. There exist many technologies for producing fusion grade glass microballoons (GMBs) also known as hollow glass microspheres (HGMS) and filling techniques up to 1000 bars. These glass micro-containers offer a novel scheme of hydrogen storage [Rambach GD, Hendricks C. Hydrogen transport and storage in engineered glass microspheres. In: Proceedings of the 1996 USDOE hydrogen program review meeting, Miami, National Renewable Energy Laboratory; 1996. p. 765]. A comparative evaluation of hydrogen storage efficiency has been done for high tensile strength GMBs at different radius to wall thickness ratio termed as aspect ratio. By experimental and theoretical calculations, we propose the use of high aspect ratio GMBs with storage efficiency from 15% to 25% w/w for GMBs at pressures below 500 bars. Such efficiencies are unique, being greater than large cryostat (∼14%$\sim 14\%$ w/w), and safe compared to large pressure vessels, etc. For the pressure range 150–300 bars a prototype hydrogen filling system has been developed in our laboratory. We have experimentally attained gravimetric efficiency η=_MH/(_MH+_MS)$\eta =M_{\mathrm{H}}/(M_{\mathrm{H}}+M_{\mathrm{S}})$ as 15–17% for the GMBs. The advantages and also some shortcomings of this technique are compared with other hydrogen storage methods such as metal hydrides, physisorption and chemisorption, etc.     

Transient elastodynamic boundary element formulations based on the time-stepping scheme

A new method is presented in this paper to analyze transient elastodynamic problems with damping by the boundary element method formulated in terms of the fundamental solution for steady elastodynamics after approximating acceleration and velocity components by finite difference or implicit time integration schemes such as the Newmark method and the Wilson θ method. The effects of the approximation scheme and time step on accuracy are examined through numerical examples for one-dimensional transient response.