發(fā)布時間：2016-12-25 15:20

  本文關(guān)鍵詞：電動汽車電池組均衡系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

電動汽車電池組均衡系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究

賀虹  

【摘要】：當(dāng)鋰動力電池單體串聯(lián)應(yīng)用于純電動汽車時，由于電池組內(nèi)電池單體之間存在不一致性，會造成電池組使用性能下降，其可用容量和壽命遠低于單體電池，電池效能得不到充分發(fā)揮，減少電動汽車的續(xù)駛里程，同時也增加了使用成本。而均衡管理模塊作為電池管理系統(tǒng)的重要功能模塊，可通過實時監(jiān)測電池組狀態(tài)信息，根據(jù)相應(yīng)的控制策略對電池組進行均衡管理，從而改善電池組不一致性在使用過程中造成的影響，提高電池組容量利用率，增加續(xù)駛里程。 本文依托于某公司與吉林大學(xué)聯(lián)合開發(fā)項目“動力電池管理系統(tǒng)開發(fā)與均衡技術(shù)研究”，對項目中均衡技術(shù)相關(guān)內(nèi)容展開研究。本文在國內(nèi)外對電池組均衡技術(shù)研究充分了解的基礎(chǔ)上，以串聯(lián)鋰動力電池組為研究對象，著重研究均衡控制相對簡單、均衡效率高的均衡拓撲結(jié)構(gòu)，及其相應(yīng)的控制策略。 1、從機理上對電池組產(chǎn)生不一致性的原因進行了分析，，闡述電池組不一致性反映在不同特性參數(shù)（電壓、內(nèi)阻、SOC）上的表現(xiàn)形式，對比分析以電壓和荷電狀態(tài)（SOC）作為均衡變量的優(yōu)缺點，最終確定以電壓作為電池組在不同狀態(tài)下的均衡變量。 2、對比分析常見的均衡拓撲結(jié)構(gòu)，從均衡速度、均衡效率及電路控制的難易程度等方面對其進行了評價，選取基于反激式變壓器的能量非耗散型均衡拓撲結(jié)構(gòu)，對該拓撲結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)設(shè)計，搭建均衡電路仿真模型，進行仿真調(diào)試及結(jié)構(gòu)改進，確定在“削峰”和“填谷”兩種模式下的電路控制參數(shù)。 3、為避免充電時間過長，系統(tǒng)因電池組放電電流不規(guī)律造成的均衡誤判，提出了充電和停車均衡兩種均衡控制策略，兩種狀態(tài)下的均衡只在充放電末期進行，同時選取電壓極差作為均衡啟閉的判斷依據(jù)之一，根據(jù)電路要求和電池試驗確定其閾值及電壓門限值。在MATLAB/SimPowerSystems環(huán)境下搭建均衡系統(tǒng)仿真模型，對均衡控制策略進行仿真驗證。仿真結(jié)果表明，均衡控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)快速均衡且可行有效。 4、均衡系統(tǒng)總體架構(gòu)采用“主-從”分布式，并完成對均衡系統(tǒng)各個模塊的硬件電路設(shè)計、元器件選型及系統(tǒng)軟件設(shè)計。搭建臺架試驗平臺，對“填谷”和“削峰”兩種模式進行實際調(diào)試，與仿真結(jié)果及系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)進行對比分析，然后利用動力電池充放電設(shè)備進行臺架試驗，結(jié)果表明該均衡系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單節(jié)電池與整個電池組間的能量傳遞，達到改善電池組單體電池間不一致性的目的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72
【目錄】：

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