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变压器分立的动力电池组主动均衡技术研究
| 论文题名： | 变压器分立的动力电池组主动均衡技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;主动均衡;电量估计;变压器 |
| 摘要： | 堆叠式锂离子电池组作为能量储存和功率输出装置在电动汽车及储能领域应用极其广泛。然而由于各种原因，电池成组后单体之间的不一致性问题突出，如果不加以管控，不一致性将不断扩大，这大大影响了电池组的使用安全和效能。当前电池组的被动均衡技术应用较多，其存在均衡电流小、效率低、能耗大等缺陷，无法在动力电池组上取得满意的使用效果。在动力电池管理系统领域，迫切需要大电流的主动均衡技术来完成动力电池组的均衡。 针对这些问题本课题对动力电池主动均衡技术进行了如下研究: 1)锂离子电池特性及动力电池组不一致性分析。电池在工作时内部发生复杂的电化学反应，分析影响电池特性的因素以及电池组不一致性的评价标准，能更好地为均衡策略的制定提供支撑。 2)主动均衡模块总体方案研究。均衡器需要选取一种易于实现并且适合动力电池主动均衡的拓扑结构，均衡模块的设计不仅需要根据制定的均衡策略匹配相应的外围电路，还需要保证能够满足实际电池模组分布式测控的需求。 3)剩余电量估计精度提升方法研究。剩余电量作为一个重要的均衡变量，其估测精度的提升可提高均衡效果。选择一种易于在嵌入式处理器上实现的估计算法，如何进一步提高其估测精度也是本课题的研究内容。 4)主动均衡控制策略的研究与实现。传统的压差控制方案对于小电流的被动均衡方案基本满足使用要求，主动均衡中多节电芯开启均衡时电压波动显著。单纯使用压差控制无法保证均衡效果，需要提出适用于主动均衡的在线均衡策略，保证均衡精度和收敛速度。本文对动力电池在不同工况下的均衡模态进行了分析，以进一步指导均衡策略的制定和实现。 最后在设计实现的主动均衡模块和均衡策略基础上进行了电池组均衡实验，复现和比对了不同均衡策略下的均衡效果，重点分析了本文所提均衡策略的均衡过程及均衡效果。实验表明本课题所设计的均衡模块及均衡策略能够在不同工况下稳定工作，实现动力电池组的大电流均衡，保障动力电池组的一致性。 |
| 作者： | 朱幸 |
| 专业： | 电子信息技术及仪器 |
| 导师： | 叶凌云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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