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改進反激式開關電源的電池雙向均衡系統(tǒng)
2018-09-17 18:53:39·
為了解決電池均衡系統(tǒng)在均衡過程中被充電電池自行放電現(xiàn)象，避免出現(xiàn)不合理電流產(chǎn)生能量損耗，提出了使用主控MOS管與輔控MOS管的改進的電池均衡系統(tǒng)，實現(xiàn)了均衡電路中各回路電流流向的精確控制；以反激式開關電源為核心原件，完成了雙向均衡電路的設計。通過在Matlab/Simulink平臺下建立完整的均衡系統(tǒng)模型，并建立調(diào)參模型作為輔助模型，來對所建立均衡系統(tǒng)進行仿真。
作者：張露，胡廣地，張琦，鄧宇翔
單位：西南交通大學機械工程學院； 西南交通大學汽車研究院
摘要：為了解決電池均衡系統(tǒng)在均衡過程中被充電電池自行放電現(xiàn)象，避免出現(xiàn)不合理電流產(chǎn)生能量損耗，提出了使用主控MOS管與輔控MOS管的改進的電池均衡系統(tǒng)，實現(xiàn)了均衡電路中各回路電流流向的精確控制；以反激式開關電源為核心原件，完成了雙向均衡電路的設計。通過在Matlab/Simulink平臺下建立完整的均衡系統(tǒng)模型，并建立調(diào)參模型作為輔助模型，來對所建立均衡系統(tǒng)進行仿真。研究結果表明，在一定初始條件下，1C充放電倍率下充電時間延長171.1s、放電時間延長143.1s，1/3C充放電倍率下充電時間延長731.2s、放電時間延長868.5s，證實了改進均衡系統(tǒng)的有效性與實用性。
引言
由于環(huán)境問題日益嚴重，電動汽車逐步進入人們的視野，并且成為逐漸成為各大高校與科研機構研究的熱點,然而電池問題成為電動汽車普及最大的挑戰(zhàn)。為了滿足電動汽車正常行駛時的電壓與能量需求，電動汽車電池大多由許多電池一起串并聯(lián)而成。然而，這樣做會產(chǎn)生許多問題，比如：木桶效應，加速老化等等。為了解決這些問題，就需要對電池組進行均衡管理。
針對電池均衡系統(tǒng)，國內(nèi)外科學家也做了大量的工作來進行研究。文獻提出了在單體電池兩端并聯(lián)電阻的被動均衡方法，通過電阻放電的方式對電池進行均衡，這種方法的優(yōu)點是結構簡單，然而均衡效率低。文獻提出了基于斬波電路的主動均衡方法，通過斬波電路實現(xiàn)相鄰電池單體之間電壓的均衡，這類方法的優(yōu)點是效率高，然而僅僅只能解決相鄰單體之間電壓的不一致問題。文獻提出了基于多繞組變壓器的均衡方法，可以利用電池組的電壓給電池組內(nèi)單體電池供電，解決了電池均衡的損耗和均衡效果不理想的問題，該均衡結構具有控制簡單，效率高，速度快等優(yōu)點，然而該方案在實際應用中變壓器存在體積大，制作困難等缺點。
單位：西南交通大學機械工程學院； 西南交通大學汽車研究院
摘要：為了解決電池均衡系統(tǒng)在均衡過程中被充電電池自行放電現(xiàn)象，避免出現(xiàn)不合理電流產(chǎn)生能量損耗，提出了使用主控MOS管與輔控MOS管的改進的電池均衡系統(tǒng)，實現(xiàn)了均衡電路中各回路電流流向的精確控制；以反激式開關電源為核心原件，完成了雙向均衡電路的設計。通過在Matlab/Simulink平臺下建立完整的均衡系統(tǒng)模型，并建立調(diào)參模型作為輔助模型，來對所建立均衡系統(tǒng)進行仿真。研究結果表明，在一定初始條件下，1C充放電倍率下充電時間延長171.1s、放電時間延長143.1s，1/3C充放電倍率下充電時間延長731.2s、放電時間延長868.5s，證實了改進均衡系統(tǒng)的有效性與實用性。
引言
由于環(huán)境問題日益嚴重，電動汽車逐步進入人們的視野，并且成為逐漸成為各大高校與科研機構研究的熱點,然而電池問題成為電動汽車普及最大的挑戰(zhàn)。為了滿足電動汽車正常行駛時的電壓與能量需求，電動汽車電池大多由許多電池一起串并聯(lián)而成。然而，這樣做會產(chǎn)生許多問題，比如：木桶效應，加速老化等等。為了解決這些問題，就需要對電池組進行均衡管理。
針對電池均衡系統(tǒng)，國內(nèi)外科學家也做了大量的工作來進行研究。文獻提出了在單體電池兩端并聯(lián)電阻的被動均衡方法，通過電阻放電的方式對電池進行均衡，這種方法的優(yōu)點是結構簡單，然而均衡效率低。文獻提出了基于斬波電路的主動均衡方法，通過斬波電路實現(xiàn)相鄰電池單體之間電壓的均衡，這類方法的優(yōu)點是效率高，然而僅僅只能解決相鄰單體之間電壓的不一致問題。文獻提出了基于多繞組變壓器的均衡方法，可以利用電池組的電壓給電池組內(nèi)單體電池供電，解決了電池均衡的損耗和均衡效果不理想的問題，該均衡結構具有控制簡單，效率高，速度快等優(yōu)點，然而該方案在實際應用中變壓器存在體積大，制作困難等缺點。
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