串联电池组主动均衡拓扑及控制策略研究

电池单体以串、并联的形式构成电池组,广泛应用于各类储能系统中。由于制造工艺和使用环境的不同,以及电池单体间内阻、库伦效率等参数的不一致在反复充放电后形成电池组电量的不均衡,导致电池组可用容量下降、电池组整体功率衰退等。为此,针对串联电池组提出了一种包括基于正激变换器的双向DC/DC变换器及开关阵列的主动均衡电路拓扑。在主电路工作原理分析的基础上,进一步提出了一种基于聚类分析的SOC均衡控制策略,并以8节电池单体串联构成电池组进行均衡验证实验。实验结果表明经过均衡操作后,不均衡电池组可用容量有所提升,证明了均衡策略及均衡系统的有效性。与传统的“平均差”法可用容量提升2.6%相比,所提出的均衡策略可用容量提升10.8%,提升效果更明显,在均衡时间基本一致的前提下,对电池组一致性改善效果更好。