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动力电池组模块化分散式管理及均衡系统研究
| 论文题名： | 动力电池组模块化分散式管理及均衡系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;动力电池组;模块化管理;分散控制;均衡系统 |
| 摘要： | 锂离子电池以其诸多优势，在电动汽车领域应用广泛。为满足电动汽车的电压、功率和里程需求，需要将成百上千个电池单体串并联成组使用。由于生产工艺限制，锂离子电池单体参数存在差异。这种差异会严重影响电池组的有效容量与使用寿命，所以需要对动力电池组进行均衡。而且，随着快充技术发展，电池组的均衡系统需要具备更快的均衡速度以保证在更短时间内消除电池间的差异。此外，换电模式的发展还面临着电池管理系统（BatteryManagement System,BMS）的标准不统一等问题。因此，深入研究在高压长串电池组中，模块化分散式电池管理系统与快速、高效的均衡系统对锂离子动力电池组的应用推广意义重大。 针对上述问题，本文设计了模块化电池管理系统及均衡系统。首先对电池管理系统与均衡系统结构进行了研究，研究表明模块化电池管理系统发展的关键在于分散控制的均衡系统的设计。最后，针对576V/100Ah的高压动力电池组给出了两种具体实施方案。 本文选择双向双半桥（Dual Half Bridge,DHB）变换器作为均衡系统的组间均衡变换器。重点分析了DHB变换器在移相+PWM控制下的工作特性，建立了变换器的状态空间平均模型，设计了变换器的控制系统，并通过仿真与实验进行了验证。 最后，本文研究了系统的上层均衡策略。对所给出的两种均衡结构的应用领域进行了界定，分析设计了各自的均衡策略。通过仿真与实验验证了理论分析的正确性以及所设计的均衡系统与均衡策略的可行性和有效性。 |
| 作者： | 佘畅 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 蔡涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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