基于相对极差法的锂电池均衡系统拓扑结构改进

针对电池组因无法快速均衡导致的不一致性,以及简单均衡电路难以满足多单体电池快速均衡要求的问题,展开对均衡拓扑结构的研究。为加快电池均衡速度,结合电感储能均衡高精度与电池储能高效率的特性,设计出电感电容串联的分层式主动均衡拓扑。基于降低电池单体间荷电状态(SOC)差异的需要,将Cuk斩波电路与基于电感电容串联电路相结合,设计分层均衡电路,并应用相对极差均衡控制策略在MATLAB/Simulink中构建仿真模型。结果表明,所提均衡拓扑结构能够提高电池均衡效率。

基于Buck-Boost变换器的磷酸铁锂电池串联电压均衡优化策略

针对磷酸铁锂电池串联应用中,由于单体电池之间存在不一致,从而导致蓄电池组利用率和使用寿命降低的问题,本文提出一种基于非能耗型电压均衡方式的复合式电路拓扑。该均衡电路在传统单体电池均衡电路的基础上,加入电池组间均衡电路进行拓扑优化,以提高电压均衡速度。通过对蓄电池组均衡优化策略进行仿真分析验证表明:与传统单一电压均衡电路相比,该优化策略控制简单、易于实现,在静态和充放电状态下,电池电压均衡速度都有明显提升,并且能有效避免电池组过充电或过放电现象,从而提高电池的使用寿命。

反激式同轴多绕组串联超级电容均衡器的设计

设计一种基于反激式同轴多绕组输出均衡电路,实现对多个串联单体的快速有效均衡。串联超级电容器组由于化学和温度等参数不一致,充电过程中会导致单体间充电水平的差异。针对这一问题,设计了一种基于反激式同轴多绕组输出的均衡电路,利用反激变换器的自均衡特性和输出电压跟踪平均值的控制方式实现对串联超级电容器的均衡。同时分析了该均衡器工作原理,并详细说明了了它的设计过程。该均衡电路结构简单,成本低廉。实验证明该均衡技术能够实现对多个串联超级电容的快速,有效均衡。

基于多智能体强化学习的可重构电池组串并联均衡方法

为了减少电池单体性能不一致的影响,加强对串并联电池组的管理并延长电池的使用寿命,该文提出一种基于多智能体强化学习的电池组串并联均衡方法,每一组串联电池由一个单独的智能体控制,在完成本组串联电池均衡的同时考虑并联电池单体之间的容量均衡。在MATLAB/Simulink环境中搭建了可重构串并联电池组与多智能强化学习环境并设计了算例进行验证。结果表明,该文所提出的方法可以有效地实现串并联电池组单体的均衡。

锂电池能量管理系统优化与策略研究

由于锂电池的内阻等参数存在差异,需要对每个电池均衡管理才能发挥整个电池组的最佳性能。常用的均衡管理系统是基于电压的串联电池均衡管理,充电时间长,并且没有对并联电池之间的循环电流进行有效管理。针对充电时间和循环电流,设计基于SOC的串联电池主动均衡的拓扑结构、分组控制策略系统,以及并联电池有序放电策略系统。以4节电池串联构成的电池组进行均衡仿真实验,结果表明该系统的均衡时间比常用的均衡系统所用时间减少31.5%,证明设计的均衡系统和控制策略有效。并联电池有序放电策略系统减少了并联电池间的循环电流,因此在充电电压、电流基本一致时,消耗能源与时间成正比,该系统节约能耗大于31.5%。