一种开关管复用的电感型串联锂电池均衡电路

现有电感型电池均衡电路存在控制复杂、二极管导通损耗大的问题,提出一种开关管复用的电感型串联锂电池组均衡电路,均衡电路中分别只有一个电池选通开关与每个电池端口相连。研究均衡回路中二极管数目对均衡速度和均衡效率的影响,对均衡过程进行建模分析,得出每个模态回路中最佳的二极管数目。根据理论分析结论和电路拓扑特征,均衡电路采取奇偶交错均衡策略和开关管复用为二极管的开关导通策略,使用较少的开关实现能量在任意两节编号奇偶不同的单体电池间传输的同时,减少均衡回路中的二极管数目,提高了均衡速度和均衡效率。最后搭建四节电池的均衡实验平台,并就开关导通方式的不同进行两组实验,结果表明所提电池组均衡电路和开关导通策略可有效地实现对串联锂电池组的均衡,且提升了均衡速度和效率。

基于DC-DC复合型电池组的主动均衡电路设计

针对串联锂离子电池组的主动均衡大多集中于相邻电池的均衡,均衡速度较慢,效率较低的问题,提出一种基于DC-DC变换器复合型主动均衡电路。该均衡电路由多组串联锂离子电池、储能电感和续流二极管构成。根据每个单体锂离子电池的SOC的差值是否在阈值内为依据,进行单体锂离子电池与电池组之间的能量转移,实现电池组中锂离子单体电池之间的均衡。通过使用Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果表明,基于DC-DC变换器复合型主动均衡电路电池组单体电池的电荷转移更频繁,均衡速度更快,并且均衡效率更高。能较好地解决串联电池组的不均衡问题。

附带均衡电源的DC-DC均衡电路

针对电动汽车中锂离子电池组使用主动均衡电路时,较难在灵活均衡的前提下减少元器件使用数目并保证高转换效率问题,文中提出带有均衡电源的主动均衡电路。该电路主要由融合目前优点的开关阵列、DC-DC变换器以及可以多重利用的均衡电源组成。根据电池组SOC(StateofCharge)的平均值与各单体电池SOC之差是否达到阈值为依据,使用Matlab/Simulink软件进行仿真。仿真结果表明,该结构可以在使用N+1+4个开关(N为串联电池组数目)和一个双向DC-DC变换器的前提下对串联电池组中任意单体电池进行均衡,并且电池在放电均衡时转换效率约为81.6%,电池在充电均衡时转换效率约为84.8%,均达到目前较高水平。证实该电路能较好地满足上述要求。

一种针对串联电池组带电不均衡的均衡技术

针对串联电池组的带电不均衡进行了研究,提出了一种新型的均衡技术,以电池SOC作为判别依据确定不均衡状态并制定相应的均衡方案,利用所设计的均衡电路来实施具体的均衡方案。为了验证该技术的可行性,采用了6节磷酸铁锂电池组成的串联电池组作为实验对象,实验结果充分表明了所提出技术高效性。