鋰動力電池組主動均衡控制系統(tǒng)設計

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3、的同志對本研究所做的所有貢獻均已在論文中作了明碗的說明并表示了致謝。一論申請學位論文與資料若有不實之處，本人承擔切相關責任。文作者簽名：摘曰期：＞１辟咖爭關于學位論文使用授權的說明本人完全了解西安建筑科技大學有關保留、使件用學位論文的規(guī)定，目Ｐ：學校有權保留并向國家有關部口或機構送交學位論文的復印和電子版，允許論文被查閱和借閱．學?？桑坠紝W位論文的全部或部分內容，可Ｗ采用影印、縮印或者其它復制手段保存學位論文。論（保密的論文在論文解密后應遵守此規(guī)定）文作者簽名

4、：指導教師簽名日期位的位本人授權中國學＂術期刊（光盤版）＂雜志社、中國科學技術信息研究所等單將本學論文收錄到有關學位論文數據庫之中，并通過網絡向社會公眾提供信息服務。□一年因上某種全特殊原因需要延遲發(fā)布學位論文電子版，同意在／□兩年／ＰＨ年Ｗ后，在網絡文發(fā)布。（此聲明處不勾選的，默認為即時公開）論文作者簽名；指導教師簽名；日期；ＷＷ／ｒｔ代？ｙ西安建筑科技大學碩士學位論文鋰動力電池組主動均衡控制系統(tǒng)設計專業(yè)：控制工程碩士生：姬祥指導教師：贠衛(wèi)國教授摘要在能源

5、和環(huán)境問題日趨嚴重的情況下，鋰動力電池組作為儲能系統(tǒng)的大范圍應用已成為現在新能源發(fā)展的一個重要方向。而以鋰離子電池作為電動汽車的動力來源的方案更是倍受研究者的青睞，但在此應用中卻存在著電池的不一致問題，這成為阻礙其推廣的一大難題。目前，改善電池組不一致問題的一個重要方法就是，合理運用均衡技術構建鋰離子電池組均衡控制系統(tǒng)。本文首先闡明了鋰電池組不一致性產生的原因主要在于，各單體鋰電池在其生產、使用、儲存三個方面存在差異，指出不一致性對電池組的影響。接著分別從電池容量、電池電壓、荷電狀態(tài)(StateOfCh

6、arge，SOC)三個方面分析了電池組不一致性的具體表現，選取荷電狀態(tài)作為均衡變量。然后對比分析了常見均衡電路拓撲結構，最終選用的拓撲是基于反激變換器的主動均衡拓撲結構，并介紹了反激變壓器基本參數的計算方法。在此基礎上，提出和設計了基于雙向反激變換器的主動均衡控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用高性能微處理器STM32F103作為主控單元，當電池組充電或放電時，主動均衡系統(tǒng)通過CAN總線獲取電池管理系統(tǒng)計算出來的均衡信息，控制開關邏輯矩陣選擇要被均衡的單體電池，利用PID控制算法計算出最優(yōu)PWM的值，控制雙向反激變換器拓

7、撲單元實現對目標電池的充電、放電，均衡完成后進入休眠狀態(tài)，等待均衡動作的再次喚醒。開關邏輯矩陣采用74HC595和74HC138實現I/O口的擴展，74LS165實現邏輯輸出的閉環(huán)校驗，保證繼電器切換的準確性和無故障發(fā)生。該系統(tǒng)通過擴展后端的開關邏輯矩陣，就可以輕松的應用到不同數量的、不同電壓等級的鋰電池模組中，具有較好的發(fā)展前景。實驗測試結果表明，該方案具有均衡速度快、效率高等優(yōu)點，能夠實現實時有效的主動均衡效果。關鍵字：鋰動力電池組；不一致問題；反激變換器；主動均衡；PID控制算法西安建筑科技大學碩

8、士學位論文DesignofactivebalancingcontrolsystemforlithiumbatterypackMajor:ControlEngineeringName:JiXiangInstructor:Prof.YunWeiguoAbstractInthesituationofincreasinglytenseenergyandenvironmentalproblems,andthewidespreadapplication