新能源电动汽车模块化电池包并联控制策略

为了促进新能源电动汽车换电模式的推广以及实现新能源电动汽车电池容量的灵活配置,须要将新能源电动汽车电池包标准化和模块化。针对新能源电动汽车模块化电池包并联系统,首先提出一种SOC均衡算法,可以求出最短均衡时间,并确定各个模块化电池包工作电流;然后基于改进下垂控制实现模块化电池包电流按要求分配,并维持母线电压恒定;最后搭建了3个模块化电池包并联的实验平台进行验证。实验结果表明,模块化电池包并联系统能够稳定输出电压,并且能够按要求分配电流,电流分配误差为1.4%~4.8%,实现了模块化电池包SOC的快速均衡。文章所提的并联控制策略有利于新能源电动汽车电池包模块化应用,促进新能源电动汽车换电模式的推广。

模块化电池储能系统SOC估算采样优化研究

模块化电池储能系统在大容量领域具有良好的应用前景。但模块化电池储能系统中电池电流本征上包含直流、工频、二倍频和开关频率成分。此处建立了模块化储能系统中的电池工况模型,分析提出了电池管理系统(BMS)的采样频率优化方法。搭建了模块化多电平电池储能系统实验平台,基于安时积分法和扩展卡尔曼滤波算法验证了所提采样频率优化方法。优化的采样频率和采样窗口选择,可在降低BMS硬件和运算处理要求的同时,确保不同荷电状态(SOC)估算方法的精度。

基于LTC6804的模块化电池检测单元

本文设计了一种基于LTC6804电池管理芯片的12串电池检测单元,作为分布式、模块化电池管理系统(BMS)的基本单元。详细描述了电池检测单元的设计思路,包含系统架构设计、器件选型、硬件电路设计与软件设计。试验结果表明,所设计模块化的电池检测单元可扩展性高、配置灵活性强,可广泛应用在电池监控与管理领域。

基于载波移相调制的模块化多电平电池储能系统直流侧建模

载波移相调制是模块化多电平电池储能系统中广泛应用的一种调制方式。本文针对载波移相调制和电池储能系统的直流侧进行了理论研究,提出了N+1调制和2N+1调制两种不同的载波移相调制方式的数学模型,发现载波周期内相开通模块数及其持续时间仅与调制比和桥臂模块数相关。基于此建立了模块化多电平电池储能系统直流侧的等效模型,发现系统直流侧可以用两个电压源和一个开关等效,其参数仅与调制比和桥臂模块数相关。在该模型的基础上,提出了一种桥臂电感取值的方法,可以在系统稳定状态下满足对直流电流纹波的设计要求。最后通过仿真验证了数学模型的准确性以及电感取值方法的有效性。

基于锂电池系统模块化和PCS控制策略的研究

针对目前电网用户侧用电分布不均对电网产生的冲击和现阶段部分储能电池的利用率较为低下、寿命较短等问题进行研究,提出了模块化储能电池并网的方案;利用升降压电路、均衡电路以及能源管理控制相结合形成的电池模块取代传统的电池组直接串并联,通过PCS电路连接变压器将电池模块并网;在对PCS系统进行研究时,采取准比例谐振控制和比例积分控制结合的控制策略,在两相静止坐标系控制下,保证无静差追踪,使用电压电流双环控制,保证并网的准确性和稳定性;最后对研究进行MATLAB实验仿真,得到的并网电流符合要求,证明了研究的可行性:可以通过电池模块对所要缓解压力的用户侧变压器进行并网减压。

MMC电池储能系统直流侧三级能量均衡控制

为了保障电池储能系统的安全高效运行,需要对电池进行均衡。提出了基于能量偏差对模块化多电平电池储能系统(modular multilevel converter based battery enegy storage system,MMC-BESS)进行均衡控制,适用于梯次电池和电池混用的场合。首先,根据电池的充放电状态进行系统功率分配;然后通过相间均衡、子模块均衡和桥臂均衡实现了系统的三级均衡控制;最后,在试验样机上进行测试,得到的相关物理量波形验证了三级均衡中各个控制方法的适用性。测试结果验证了MMC-BESS三级均衡控制策略的正确性。

模块化换电动力电池模组控制系统的设计与研究

分析换电动力电池模组控制系统模块化的方案,设计了以充放电DC/DC控制模块、IGBT(insulate gate bipolar transistor)驱动模块、隔离电源模块、单片机控制模块、电压电流采样模块为核心的换电动力电池模组控制系统,提升了换电动力电池模组的模块化水平和行车安全。经验证,该控制系统能够正常、稳定运行。

MMC-BESS交直流功率控制研究

在建立MMC-BESS数学模型的基础上,实现了直流侧三相解耦的功率控制策略和交流侧同步旋转坐标系下有功和无功的解耦控制策略。实验验证功率控制策略稳态下系统控制模型的准确性,暂态下系统控制模型的快速响应能力;交流侧有功无功的典型工况实验验证了系统交流侧功率解耦控制的能力。实验结果验证了MMC-BESS数学模型和功率控制策略的正确性。

露营场景下的纯电动越野车创新设计研究

探讨在新能源汽车时代通过优化电能使用方式创造更好的户外露营体验。通过模块化设计,结合纯电动越野车和用户露营场景进行思考,让用电方式更加切合露营场景。分析新技术带给人们露营体验的新方式,从设计的角度为用户创造更好的露营体验。注重功能和造型上的创新,满足用户的审美需求和交互体验。后期运用犀牛软件进行模型制作,探讨车身尺寸以及人机关系,打造更和谐的车身比例和交互方式,强调概念设计的创新性和可实现性。

负载不平衡交流侧离网MMC-BESS相间均衡控制

建立了交流侧离网的模块化多电平电池储能系统(MMC-BESS)的电压控制模型,分析了在三相负载不平衡导致的MMC-BESS三相荷电状态(SOC)不均衡的问题,提出一种MMC-BESS相间能量均衡控制方法。该方法实时检测负载侧的负序电流,计算三相不平衡功率,据此调整三相直流电流的分配,使三相电池输出功率平衡,避免因三相负载不平衡导致三相电池SOC偏差。仿真结果验证了三相负载不平衡的离网MMC-BESS能量均衡控制策略的正确性。