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电动汽车用锂动力电池组均衡系统开发及其策略研究
| 论文题名： | 电动汽车用锂动力电池组均衡系统开发及其策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂动力电池组;容量修正;均衡电路;拓扑结构;系统设计 |
| 摘要： | 随着城市空气质量问题的不断突显以及世界范围内石油资源日益匮乏，电动汽车得到了空前的重视。而锂离子电池因其优良的性能而被用作电动汽车的能量载体，但在锂电池成组使用时，由于单体存在着不一致性，电池组容量利用率以及循环寿命均大打折扣。目前，电池均衡管理作为解决不一致性问题有效方法之一而成为研究的热点，本文将以均衡系统的开发以及均衡策略作为目标展开如下研究工作: 1.介绍了锂离子电池的基本原理;研究了锂离子电池在循环充放电实验下性能差异并对比分析了目前常用的几种SOC估算方法;从四个方面对容量衰减原因进行分析，提出了容量修正的必要性。 2.论述了影响电池组不一致性的因素、不一致性的表现形式及其造成的影响，并在此基础上提出了电池不一致的控制方法。 3.从均衡电路和均衡策略两大方向对均衡方案进行详细设计。均衡电路方面，分别研究了buck-boost变换器型均衡拓扑、反激式变换器型均衡拓扑以及单磁芯变压器均衡拓扑结构并对比分析其优缺点，其次将这三种均衡拓扑相结合并改进，设计出一种新型主动均衡电路，并完成均衡拓扑结构相关参数的设计。均衡策略制定方面，确定以剩余容量作为均衡判据、采用开路电压的方法估算SOC，并提出了修正单体最大容量的方法，为各均衡参数的数值计算提供理论依据，最后分别制定了模组组内和组间的均衡策略。 4.将前述均衡方案集成于自主研制的电池管理系统中，从硬件和软件两个方面完成系统总体架构的设计和系统平台的搭建。在此实验平台上进行均衡实验，从均衡效率和均衡时间两方面验证所设计均衡方案的正确性与有效性。 |
| 作者： | 韦德启 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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