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磷酸铁锂动力电池组主动均衡系统的研究
| 论文题名： | 磷酸铁锂动力电池组主动均衡系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;磷酸铁锂动力电池组;主动均衡系统;仿真分析 |
| 摘要： | 电动汽车的发展可以有效地改善环境质量，磷酸铁锂动力电池组作为电动汽车的可靠动力源，其性能及成本等因素将决定电动汽车的实用性。在工作过程中，磷酸铁锂动力电池的不一致性在经过多次的充放电循环后将越来越严重，若不对其进行有效干预将造成电池组中个别电池单体的过充电或过放电，损坏单体电池的同时，大大降低了整个电池组的性能及寿命，增加了电动汽车的使用成本，甚至引发电动车的自燃事故。因此，如何保证磷酸铁锂动力电池组的均衡充放电对实现电动汽车的产业化起到了至关重要的作用。 本论文针对上述问题，通过深入研究现有磷酸铁锂动力电池组主动均衡技术，根据实际情况，设定合理的均衡目标，总结基于DC-DC变换的主动均衡方案，提出了两种改进的主动均衡控制策略。然后对该方案进行理论研究与分析，最后利用仿真及实验对其进行验证。 论文的主要工作分为两个部分。第一部分通过分析目前流行的均衡主电路的结构特点，从中挑选出性能优异的拓扑结构作为研究的基础。第二部分根据现有均衡控制策略的局限性，为了实现动力电池组大电流工况下可同时实现均衡，提出压差——查表法均衡控制策略；针对均衡电量转换过程可能存在多次充放电过程，提出基于动态均衡点的均衡控制策略，分别利用这两种控制策略对均衡主电路的参数进行了优化设计，并完成了仿真及实验。 仿真结果证明本论文提出的两种均衡控制策略可以有效的提高磷酸铁锂动力锂电池组主动均衡系统的性能。与其它均衡系统相比，采用本均衡策略可以更快速、更高效的完成均衡任务，特别是采用基于动态均衡点的控制策略时效果更优越。同时，由于采用FPGA与MCU组合的控制电路，若结合分级均衡方式，可以有效的扩展成为大量电池串联条件下的均衡系统。 |
| 作者： | 邱实 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 陈伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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