锂电池组的两级均衡充放电控制策略

针对电动车辆锂电池组中单体电池数量较多,导致控制复杂且各单体电池充放电不一致等问题,根据电源双向主动均衡理论,提出了一种基于一级对称多绕组变压器和二级直流-直流变换器的两级均衡拓扑及控制策略。运用极差法,分别以电池模组之间电压一致和模组内单体电池电压一致为控制目标,对电池模组和组内单体电池进行能量均衡分配。建模分析表明:本文所提出的均衡系统在充放电期间,使电池模组之间电压和模组内单体电池电压离散度均保持在2%以内,均衡时间为0.5 ms,相较于直流-直流变换器,均衡时间缩短了33.3%。     

基于单片机的动力电池管理系统开发

为获得动力电池的工作参数,匹配动力电池的物理特性,优化电池的效率和寿命,设计基于STC12单片机动力电池管理系统,主要包括MCU模块,电压、电流、温度数据采集模块,均衡模块,充电模块,数据显示模块,系统实现了对动力电池充放电电压、电流、温度等参数实时监控并显示功能。经实验平台测试,该系统可以实现预期功能,满足应用要求。     

基于ARM的高效率数控DC/DC变换器设计

设计的DC/DC变换器采用Boost拓扑电路,对变换器中Boost拓扑电路的主要元件参数进行了计算和选择.变换器具有完善的控制和保护功能,可应用于需提升或稳定电池电压的电池供电系统.变换器以PwM电压调整芯片LM2576ADJ作为控制核心,结合ARM7_LPC2132微控制器实现数字化高精度控制,具有输出电压可预置,输出电压电流可同时显示,过流保护等功能,且系统具有效率高,电压调整率和负载调整率均较小,输出纹波电压低等特性.     

动力锂电池变电阻均衡充电方法研究

针对动力锂电池组中单体电池之间电压不一致性,提出一种变电阻均衡充电方法。在分析了单体电池间电压不一致性的原因、设计数字可变电阻器和可变电阻仿真模型的基础上,采用Matlab/Simulink软件对可变电阻均衡充电进行仿真,根据电池端电压大小调节均衡电阻值。结果表明变电阻均衡控制可使电压误差控制在0.3 mV以内,有效的减小单体电池之间的不一致性、延长电池的使用寿命。     

基于PIC18F458的潜艇动力电池能量管理系统设计

介绍一种潜艇动力电池能量管理系统设计中电压检测电路的设计.该设计由单片机微控制电路的管理和控制,采集的数据通过串行通信向PC机和数码管显示传送,使得传输速度大大提高.该系统可以对现有的潜艇动力电池进行精确检测,及时及早发现损坏电池.     

基于反激式变换器的锂电池组主动均衡电路

串联锂电池组大多采用相邻电池单体间能量转移的方式进行均衡,均衡效率低、时间长.为提高锂电池组的均衡效率,提出一种基于反激式变换器主动均衡电路拓扑.该电路拓扑包含4个均衡模块,利用耦合电感作为储能元件将能量从电量高的电池单体转移至其余电池单体.该拓扑结构简单,便于控制,且各模块可同时均衡,有效提高均衡效率、缩短均衡时间.在MATLAB/Simulink中仿真,与传统多电感均衡电路和基于双层Buck-Boost均衡电路进行对比.结果表明:所提出均衡电路效率高且能达到较高精度,有效提高均衡速度,缩短均衡时间.     

基于Ck变换器的电池均衡控制策略分析

本文简单介绍了动力电池均衡技术的现状。并分析了能量双向流动的Ck变换器电路原理,在Ck变换器电路基础上提出了均衡开关控制策略,给出了其控制开关程序流程图,并分析了各均衡开关控制策略的优缺点。     

结合变压器正反激原理的动力电池主动均衡方法

为了解决动力电池状态不一致导致电动汽车电池组容量下降的问题,提出了一种结合变压器正反激原理的动力电池主动均衡方法。该方法首先将变压器作为能量转移器件,实现电池组的均衡系统模组化,均衡模组内电池通过变压器正激原理进行均衡,模组与电池组间利用变压器反激原理进行均衡;然后,根据能量转移方向的不同,分别实现能量从电池组向均衡模组或均衡模组向电池组转移的两种均衡模式;最后,采用基于电池电压的控制策略,通过判断电池电压状态选择相应的均衡模式,实现不同均衡模组的同步均衡。搭建了均衡实验平台,在静置和美国城市循环工况测试条件下,分别验证所提出均衡方法和控制策略的有效性,实验结果表明,与传统基于变压器的均衡方法相比,提出的结合变压器正反激原理的均衡方法具有更快的均衡速度,平均均衡速度可达0.097mV/s。     

基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池的发展有助于缓解能源短缺,降低环境和空气污染问题。针对目前锂离子动力电池的发展,提出了一种基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计方案。系统按模块可以分为电压采集和均衡模块,MCU及外围模块,温度采集模块,电流采集模块,通信模块。该锂离子电池管理系统的设计方案具体分析了各个模块的设计功能,单体电池间的均衡原理,实现了对锂离子电池的电压、电流等信息的实时监测,系统测试结果表明整个电池可以高效可靠的运行。     

加装超级电容的电动汽车DC/DC变换器设计

为满足加装超级电容的电动汽车对DC/DC变换器低压大电流、动态响应快的要求,选择了一种交错并联双向DC/DC变换器拓扑,其具有开关管电压应力低、输入电压与输出电压具有较大的变换比、输入电流与输出电流波纹小等优点.针对电动车在不同情形下系统的控制目标,设计了相应的控制器,并在Matlab/Simulink环境下构建控制器的仿真模型,对其性能进行分析.结果表明所选的拓扑结构及控制方法很好地达到了设计要求.     

基于载波移相调制的MMC控制策略研究及仿真

为研究模块化多电平换流器(MMC)的控制策略,首先介绍了MMC的拓扑结构及其基本工作原理,在对比其他调制策略的基础上,综合考虑该新型换流器的结构特点以及需要实现的电平数,选取了载波移相正弦脉宽调制策略(carrier phase-shifted PWM,CPS-PWM);接着根据子模块能量均分和电压均衡两种原则,针对载波移相调制策略,选择了一种子模块电容均压策略,以确保子模块电压稳定在同一水平;最后通过仿真结果验证所设计的控制策略的有效性。     

变压器式可控电抗器在线状态的控制方案

针对目前广泛采用的变压器式可控电抗器控制方案对电抗器本体参数的依赖较大以及未考虑如何有效控制逆变器直流侧电容电压这两个问题,提出了一种新型控制方案。该方案采用了基波分量的提取算法,通过对原边基波电压和基波电流的在线检测,实时、准确地测量当前状态下电抗器的电抗值。该控制方案根据当前状态电抗器的电抗值控制副边绕组电流的幅值,根据逆变器直流侧的电容电压和电抗器原边绕组电压的相位控制副边电流相位,不依赖于电抗器本体的参数。实验结果表明该方案不仅能有效、精确地控制电抗器的电抗值,同时还能有效地控制其逆变器直流侧的电容电压,为电抗器的高性能运行提供了条件;仿真证明该方案的正确性和有效性。     

Study on fuzzy control of dynamic equalization based on state prediction

A new method of using dynamic equalization technology to realize the maximum energy storage utilization was presented to overcome the influence of the disaccord among units of series super capacitor (SC) bank and ensure that the units could work safely. By considering in combination with the high specific power, low working voltage, wide voltage working range and nonlinear external characteristics, we present constant duty ratio pulse frequency modulation mode and fuzzy control method based on state prediction in the active equalization circuit and accomplish the software and hardware design for the equalization system. The simulation analysis and experiment results of constant current multi-cycle and variable current multi-cycle charge-discharge process verify the validity of the design.     

变电站电压无功立体模糊控制

基于模糊控制理论,提出了一种变电站电压无功立体模糊控制策略.该策略设计出电压、无功、功率因数3个输入量和变压器分接开关调节、电容器组投切2个输出量的立体模糊控制器.通过对控制规则库和控制策略三维曲面图的分析,说明了变电站电压无功立体模糊控制策略在保证电压、无功合格的同时,有效减少了分接开关的动作次数和电容器组的投切次数.利用MATLAB搭建了变电站电压无功立体模糊控制和九区图控制的对比仿真模型.通过仿真分析,验证了立体模糊控制策略的优越性及可行性.     

交流弧焊机空载节电器的优化设计

本文介绍了新研制的JBX-861型节电器的工作原理和设计特点,从理论和实验数据两方面论证了采用控制变压器降低弧焊变压器初级电压的最佳节电效果。     

三相组合互感器误差校验中的影响量分析

用三相检定法对三相组合互感器进行误差校验试验,研究高电压和大电流对电压互感器部分误差校验的影响.结果表明:三相检定法能够成功检测出三相三元件组合互感器中电压互感器与电流互感器彼此干扰造成的误差;电压互感器与电流互感器误差校验时,相互之间均会产生一定的影响,且大电流对电压互感器的影响更大.最后,指出采用的标准电流互感器及升流变压器均应按高电压配备绝缘,产品设计时应注意将电压互感器置于正确位置,使其铁心柱轴向与经过其顶部的载流导体方向平行.     

一种带辅助变压器的双电感隔离型Boost变换的计算机仿真研究

文章给出一种带辅助变压器隔离型Boost变换器拓扑结构,适合高功率因数校正(PFC)及负载变化范围较宽的场合;考虑到输入输出电压差异较大,引入了变压器;同时针对普通双电感Boost变换器在较宽负载时需采用变频控制的缺点,引入辅助变压器,从而能够实现固定频率控制。     

超高功率电弧炉变压器的设计

提出了一种新的高阻抗电弧炉变压器二次电压和最大额定电流的设计方法.熔末升温期“甩抗”后，为保证电效率最大，即电弧电压始终处在泡沫渣下的峰值，且充分发挥变压器能力，就必须对分档电压和最大额定电流进行合理的设计.“甩抗”后，根据泡沫渣最大高度、功率因数、变压器额定容量等约束条件，建立了变压器分档电压和最大额定电流的设计原则，使变压器利用率和电弧功率达到最大，缩短冶炼周期.同时提出了变压器容量和最高、最低二次电压的设计方案.对80t高阻抗电弧炉设计参数和理论运行参数进行分析，结果表明:分档电压设计在734V为最佳，超过734V时，变压器的最大额定电流成为提高电弧功率的限制性环节.     

TDIP发射机储能系统中超级电容器的均压研究

针对TDIP发射机储能系统中串联的超级电容电压不均衡问题,通过分析引起串联超级电容器组电压不均衡的原因,对比串联超级电容现有的均压技术,提出了一种新型的电压均衡技术,并介绍了该方法的工作原理。搭建了系统实验电路,对提出的新方法进行了实验验证,实验结果表明,这种电压均衡方法效率高、能够实现快速均压,同时安装简便、成本低,对TDIP发射机储能系统中的超级电容器组均压具有较高应用价值。     

高精度电压测量回路的研究

对电容式电压互感器与电磁式电压互感器的计量误差进行了分析,提出了一种新的电压互感器二次回路压降补偿方法,采用该方法的二次回路压降补偿装置与进行过空载补偿的电容式电压互感器或电磁式电压互感器配合使用时,可使整个电压测量回路的计量误差非常小.