压差＋查表法的锂电池组均衡控制策略

锂电池以其非记忆性,高工作电压和能量密度,低自放电率,使用寿命长等优点成为了储能元件的首选,在电动汽车及通信系统等方面得到了广泛应用.然而在使用过程中,由于其单体电池的不一致性导致电池组可利用容量有限,甚至单体电池可能出现过充或过放,从而影响整个电池组的寿命.因此,很有必要采用适当的均衡方法来实现单体电池间的均衡.本文提出了一种基于压差＋查表法的均衡控制策略,通过查找压差——频率表来调整对应开关管的开关频率,从而调整均衡电流,确保电池组中每个单体电池能够同步、快速、高效的完成均衡.文中给出了详细的参数计算及控制框图,仿真跟实验结果表明提出的策略有效提高了锂电池组的均衡速度及效果.     

基于单片机的磷酸铁锂电池组充放电电路设计

设计了磷酸铁锂电池组的充放电电路,主电路为双向直流-直流变换电路,控制电路是以单片机STC12C5A60S2为核心的.为了实现对磷酸铁锂电池组的充、放电的控制,输入、输出电压和电池组电流信号经过调理电路后,送入单片机,利用单片机片内10位模数转换器转变为数字信号,在单片机中利用数字PI算法,输出47 kHz的脉冲调制信...     

电动汽车锂电池组的新型双向均衡法

由于电池制造工艺的制约导致生产出的电池间存在一定的离散性,多次充放电后不一致性更加严重,因此有必要对电动汽车电池组进行均衡.在分析了锂电池间不一致性的基础上建立了双向均衡结构,采用粒子滤波PF(Particle Filter)法估算电池初始剩余电量SOC(State Of Charge),提出了先让高SOC电池放电和先给低SOC电池充电的均衡法.该方法相比传统基于充电电压的均衡法能更精确的反映电池能量状态.实验结果表明,对于要求低能耗的系统采用先让高SOC电池放电均衡至±2%平均SOC界限范围;对于要求均衡结果一致性较高的系统采用先给低SOC电池充电均衡至±1%平均SOC界限范围.该均衡方法有效改善了电池组间的不一致性,对于提高电动汽车锂离子电池的使用寿命和续航里程具有实际意义.     

锂电池组均衡充电电源设计与实现

我国的科学技术不断发展,已经有越来越多的新型材料被研发出来,让锂电池的性能得到了极大的提升,在更多的领域中得到了应用。但是,在使用单节锂电池时,其电压容量的限制较大,所以,在大功率场景中会使用锂电池组,而长时间的使用中,锂电池组将会出现充电电压不一致的情况,因此,该文主要探究在锂电池组中均衡充电电源的设计方案。     

锂电池充放电特性分析和测试

简要分析了锂电池的充放电特性,为测试提供了测试参数,讨论了锂电池容量的测试依据,并测试了某品牌1000mAh的锂电池充放电特性以及其容量,为锂电池的快速检测提供了一种测试参数设置依据。     

磷酸铁锂电池组的均衡充电研究与应用分析

针对车栽磷酸铁锂动力电池组串联充电的需求,搭建了磷酸铁锂动力电池组管理系统,对动力电池组进行了串联充电试验。分析了电池组串联充电过程中单节电池电压和荷电状态不一致的情况,讨论了电池组单节电池的分散性对充电性能的影响,提出了对单节电池进行小电流补充充电的均衡方法,使电池组中单节电池的荷电状态基本相等。理论分析和试验验证表明,电池组串联充电末期,单节电池之间电压相差较大,荷电状态有一定差异,对单节电池补入少量电量（小于5％）即可使得电池组荷电状态一致性得到较大的改善。提出一种阶段式动力电池组均衡充电方法,从而可以避免动力电池组个别电池过充,而其他电池充不满的问题。     

居民区电动汽车有序充放电控制策略

针对目前居民区配电装置额定容量不能满足大量电动汽车充电需求的问题,提出了一种考虑充放电接入退出随机性的电动汽车有序充放电控制策略.该策略以峰谷分时电价为背景,使电动汽车在负荷高峰时段向电网馈电、在负荷低谷时段充电以实现削峰填谷,并在充放电起始和结束时刻进行一定的随机性处理,使得负荷曲线更加平滑,避免总负荷瞬时突变.最后...     

基于分层式的串联锂电池组主动均衡拓扑设计

针对目前大多数锂电池均衡电路存在均衡效率不高、电路损耗大、均衡时间较长的问题,提出一种基于分层式的串联锂电池组主动均衡拓扑。采用3层均衡策略,其中第一层和第二层均采用双向Cuk电路进行均衡,第三层采用同芯多绕组反激式变换器进行均衡。论文以电池端电压作为均衡指标,并根据每层均衡电路的特点,提出了相应的均衡控制策略;最后在MATLAB/Simulink中搭建了6节串联电池的仿真模型进行仿真验证。仿真结果表明,本文方案均衡时间约为0.42 s,而传统双向Cuk电路达到均衡状态所用时间约为2.3 s。     

一种能量转移型锂电池组均衡充电电路的设计

针对现有均衡充电方法的缺点,提出了一种基于能量转移的锂电池组单体电池均衡充电方法,详细分析了该方法的工作原理并通过实验对所提出的均衡电路进行了分析与论证.结果表明,该方法具有结构简单、效率高的优点,能有效地解决串联锂电池组充电不平衡问题.     

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....     

多节串并联锂电池智能无线充放电系统

介绍一种对多节以不同串并联方式连接的电池进行智能无线充放电的系统.本多节串并联连接电池智能无线充放电系统,包括一锂离子电池智能充放电管理系统及一电磁感应式无线电能传输系统.智能充放电管理系统采用分级定电流的充电方式对电池进行充电.具有输入低电压锁存,温度监测,电池端过压保护和充电状态指示等功能.还具有过放保护及电池充电完成后的恢复电路.系统的无线充电效率接近70%,对不同串并联方式连接的所有锂电池电压均可充至4.1 V以上,接近单节锂电池的满充电压4.2 V.不同锂电池最大电压差仅为0.03 V,达到了智能均匀充电的效果.放电测试表明电路均在10.3 V左右关断,起到了保护锂电池组,延长锂电池组使用寿命的效果.     

微网概念下电动汽车充放电控制策略

微网概念下大规模接入的充电汽车可能导致电网电能质量的下降甚至整个微网系统的崩溃。基于此该文综合考虑电网用电高、低峰的状态,结合电池储能系统,形成适合不同电网用电状态下的充电汽车、微电网以及电池储能系统之间的充放电控制策略。对于合理控制电池储能系统以及电动汽车参与用电高、低峰荷调节具有现实意义。     

永磁同步电机飞轮储能系统充放电控制策略

针对飞轮储能系统(FESS)转动惯量大、采用传统矢量控制算法启动时在零速附近容易出现转速震荡的问题,提出了一种新的电机控制方法。该方法用理论计算转速替代模型参考自适应(MRAS)算法的观测转速,并用给定电流替代反馈电流对耦合项进行计算,减小电机转速振荡。在FESS放电时,需要根据负载所需功率调整电机输出功率,针对此问题,采用一种以维持直流母线电压恒定为目标的电机控制方法,同时在FESS投入工作前,用电机当前转速作为传统MRAS算法PI控制器积分项的初始值,加快了MRAS无速度算法的收敛速度。仿真和实验结果表明,与传统控制方法相比,所提出的控制算法能减小电机启动时在零速附近的转速振荡,维持FESS放电时负载的正常工作,保证FESS快速可靠地进行状态切换。     

电池均衡控制策略研究

为了提高蓄电池的使用寿命,改善混合动力汽车的经济性和动力性,在对蓄电池的不均衡状况进行分析的基础上,建立了单体电池的不均衡特性的模型和电池组能量分流充放电均衡控制的模型,并提出了蓄电池组的能量分流充放电控制策略.并进行了能量分流充放电控制策略的仿真计算,得到满意的结果.     

船舶微网蓄电池储能系统安全充放电控制策略

为确保船舶微网蓄电池储能系统的安全充放电,提出一种新型充放电控制策略.该控制策略结合双向DC/DC变换器,以蓄电池侧电感平均电流为内环,充电过程外环采用恒压、涓流切换控制方式,放电过程外环采用恒功率、恒压切换的控制方式.以蓄电池剩余容量和端电压状态为约束条件,充放电过程均采用三阶段切换控制模式,详细分析了该控制策略下的运行过程,并对不同模式切换控制下的蓄电池运行特性进行仿真.搭建了一台试验样机,运行结果表明,蓄电池在该控制策略下能够在安全区域高效稳定运行,并具有快速的动态响应能力.     

基于V2G的电动汽车有序充放电控制策略

大规模电动汽车作为移动存储的电力负荷,其无序充电行为将会导致电网出现负荷峰谷差加大、负荷率降低等问题。文中分别从电网侧和用户侧的角度,研究基于车网互动(V2G,vehicle to grid)的电动汽车有序充放电控制策略。在电网侧以负荷曲线均方差最小为目标函数,在用户侧以电动汽车用户参与V2G获得的经济收益最大化为目标函数,并且考虑到电动汽车实际充放电功率、可用容量及用户日常设置等约束条件,采用粒子群优化算法进行仿真求解。分别以重庆2020年、2025年和2030年电动汽车有序充放电为例,对电动汽车在电网侧和用户侧的有序充放电进行优化控制仿真分析。算例结果表明,所提出的电网侧和用户侧电动汽车有序充放电优化控制模型能有效降低负荷峰谷差、平滑负荷曲线并为参与V2G服务的用户带来经济收益。     

一种充放电双时间常数动力锂电池的建模与仿真

根据动力锂离子电池充放电特性建立了一种采用快慢电容回路模拟充放电双时间常数动力锂电池的电池模型.详述了模型建立的理论推导过程,经仿真表明,该模型能够准确地反映动力锂电池充电及放电特性以及荷电状态(SOC)的动态变化.     

充放电效率的超级电容组容量配置

通过超级电容等效电路模型,分析了超级电容组不同充放电模式下的充放电效率。提出了超级电容组充放电效率的计算方法,在提供的总能量为80 kJ,放电功率为50 kW,放电因数为50％条件下,研究了超级电容组的容量配置。仿真获得了超级电容组的效率曲线以及超级电容组所需器件组数曲线。研究结果表明：无论是恒电流还是恒功率充放电,为获得高效率,超级电容组充电电流须限制在210 A以下,放电电流不得超过190 A;充电功率需限制在10．6 kW以下,放电功率不得超过9．5 kW;超级电容组在容量配置时考虑效率就会导致所需器件组数的增加。试验曲线与仿真曲线基本吻合,表明了仿真方法的正确性。