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基于软开关反激变压器的电池均衡技术研究
| 论文题名： | 基于软开关反激变压器的电池均衡技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电池管理系统;反激变压器;缓冲电路;软开关;均衡控制 |
| 摘要： | 当今世界石油能源日趋匮乏，环境问题也日益严重，节能和减排逐渐成为人们关注的焦点，尤其在交通和运输领域，节能减排是未来的发展目标，新能源汽车在此过程中扮演了不可或缺的重要角色，从而一跃成为各国研究的热点。电池作为电动汽车的动力来源，由于其必然存在不一致性，从而影响电池的使用寿命和安全性。电池主动均衡技术通过电池间能量的转移，减小电池间的差异，从而提高电池的生命周期、利用率和可靠性。目前主动均衡的方法有很多种，其中基于变压器的电池均衡技术以其均衡电流大、效率高等优点得到了广泛的关注，因此，本文对基于变压器的电池的均衡技术展开研究，针对该结构开关应力大、电路存在损耗等问题，增加LCD缓冲电路来实现功率开关的软开关技术，减小开关损耗，并结合控制策略讨论能量转移机理，主要研究工作与成果如下: 首先，在传统基于变压器均衡拓扑的基础上，提出新型软开关反激变压器均衡电路，并通过LCD缓冲电路抑制电压尖峰:对均衡电路进行模态分析，讨论在不同LC谐振频率下，缓冲电路中电容电压、电感电流等定量关系，研究电流连续模式和电流断续模式两种情况下反激变压器的能量释放情况，并对均衡过程进行分步解析。 其次，分别在时域和频域上给出主电路不同工作情况下的初级侧电路等效模型，计算能量转移机理;提出优化的控制策略，直接通过电池管理系统获取SOC估计值，通过设定均衡开启和截止门槛，以及通过冒泡法选择性的均衡。 最后给出系统硬件设计方案，搭建仿真模型、设计硬件参数、搭建实验平台，对理论分析进行验证。通过仿真和实验结果表明，开关管两端的电压以及流过它的电流在开关关断与导通瞬间，都是从零渐变，实现软开关技术;通过对比带有仿真和不带有仿真的充电数据，验证均衡的实现效果，均衡的效率能够达到89％。 |
| 作者： | 孙亚飞 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 刘新天 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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