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1、技術(shù)DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2015.08.029動力電池組移位選通均衡充電方案設(shè)計陳曦,何志杰(福建師范大學(xué)物理與能源學(xué)院,福建福州350117)摘要:提出了一種動力電池組移位選通均衡充電系統(tǒng),該系統(tǒng)為每節(jié)電池配備一個選通充電模塊。電池管理系統(tǒng)通過控制選通充電模塊,增大充電慢的電池的充電電流,加快其充電速度,實現(xiàn)動力電池組的均衡充電。選通充電模塊采用移位選通的控制方式,使控制電路結(jié)構(gòu)簡單,便于擴(kuò)展。實驗表明,采用該系統(tǒng),充電結(jié)束時電池端電壓僅相差50mV且沒有過充
2、電,達(dá)到電池組均衡充電的目的。關(guān)鍵詞:均衡充電;移位選通;動力電池組中圖分類號:TM910.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009—9492(2015)08—0106一o3ResearchonShiftGatingEqualizationChargingSystemforPowerBatteryPackCHENXi.HEZhi—iie(CollegeofPhysicsandEnergy,F(xiàn)ujianNormalUniversity,F(xiàn)uzhou350117,China)Abstract:Thispape
3、rpresentsashiftgatingequalizationchargingsystemforpowerbatterypack.Eachcellisequippedwithagatingchargingmoduleinthissystem.Inordertomakeanequalizationchargingforpowerbatterypack,batterymanagementsystemcontrolgatingchargingmodule,increasingthechargingcu
4、rrentofthebatterywhichischargingslowly,acceleratingthechargingspeed.Gatingchargingmoduleusingtheshiftgatingcontrolmode,thiscontrolcircuitstructureissimpleandeasytoexpand.Experimentsshowthatusingthissystem,whenchargingiscompletedthebatteryterminalvoltag
5、edifferenceisonly50mVandnoovercharging,thepowerbatterypackachievinganequalizationchargingpurposes.Keywords:equalizationcharging;shiftgating;powerbatterypack0前言1基本原理由于日益嚴(yán)重的環(huán)境與能源問題,節(jié)能環(huán)保電動汽車動力電池組單體電池性能不一致性的電動汽車是未來汽車的重要發(fā)展方向。電動汽的解決難點在于各單體電池是串聯(lián)連接的。在電車一般由多節(jié)大容
6、量鋰電池串聯(lián)成動力電池組為池組充電與放電時,各節(jié)電池流過的電流是相同其提供能量來源,而電池組中各節(jié)電池性能的不的。目前,大部分的均衡充放電方案是將能量多一致,是制約電池組容量和壽命的關(guān)鍵因素,嚴(yán)的單體電池的能量轉(zhuǎn)移到其它能量少的單體電池重影響電動汽車的發(fā)展】。因此,對動力電池組進(jìn)或公用儲能模塊。這種方案將能量在電池問進(jìn)行均衡充放電是電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。行轉(zhuǎn)移,降低了均衡效率,同時也增加了控制系目前,已有許多研究人員提出了均衡充放電統(tǒng)的復(fù)雜性。因此,本文提出了一種動力電池組的方案,主要分為能量消耗
7、型和能量轉(zhuǎn)移型。前移位選通均衡充電方案,采用選通充電的方式對者能量損耗大,不適用于動力電池組;后者拓?fù)涑潆娐膯误w電池進(jìn)行補(bǔ)充充電,加快單體電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于在電動汽車中應(yīng)用,因此,本的充電速度,從而提高電池組整體的充電速度。文提出了一種動力電池組移位選通均衡充電的方各單體電池的荷電狀態(tài)采用電壓法進(jìn)行估算,電法。池管理系統(tǒng)根據(jù)各單體電池的荷電狀態(tài)控制選通收稿日期:2015—05—14二二二陳曦等:動力電池組移位選通均衡充電方案設(shè)計充電模塊工作,實現(xiàn)電量多的電池充電電流小,其他選通充電模塊的變壓器沒
8、有工作,電流經(jīng)過電量少的電池充電電流大,從而達(dá)到良好的均衡光電繼電器、、?、流向開關(guān)管Q,則充電效果。開關(guān)管Q、反激變壓器、二極管D共同構(gòu)成2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)了一個反激式開關(guān)電源,給電池。提供額外的充本文提出的動力電池組移位選通均衡充電系電電流。其原理如圖1所示,流過電池B。的充電統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)能量轉(zhuǎn)移型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡電流大于其他電池的充電電流,加快了電池B的單,并且具有可擴(kuò)展性,如圖1所示。充電速度,最終達(dá)到均衡充電的目的。3移位選通方案設(shè)計光電繼電器常見的控制方法為I