電動(dòng)汽車電池均衡充放電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著環(huán)境污染不斷加深，能源危機(jī)不斷加重，人們的環(huán)保意識(shí)也不斷增強(qiáng)，因此電動(dòng)汽車在汽車領(lǐng)域中逐步發(fā)展起來(lái)。車載電池的安全性和可靠性等方面對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展意義重大。而鋰電池以其無(wú)記憶效應(yīng)，相對(duì)壽命長(zhǎng)和能量密度高等方面的優(yōu)勢(shì)日趨成為車載電池的主流。由于鋰電池在使用上存在一定的局限性，而且電池的過(guò)充電和過(guò)放電具有潛在的危險(xiǎn)，因此需要一套電池管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)鋰電池進(jìn)行有效的管理并通過(guò)可視化手段將鋰電池的狀態(tài)提供給操作人員。而在整個(gè)電池管理系統(tǒng)中，電池

2、均衡充放電系統(tǒng)尤為關(guān)鍵，也是各國(guó)汽車領(lǐng)域研究人員競(jìng)相研究的焦點(diǎn)?，F(xiàn)存的電池均衡方法主要有電阻均衡法、電容均衡法和電感均衡法以及在這些方法上的擴(kuò)展方法。而其中電阻均衡法需要依靠旁路電阻來(lái)達(dá)到目的，電能消耗嚴(yán)重且產(chǎn)生大量余熱，電容均衡法和電感均衡法也存在效率等方面的不足。
　　本文分析了當(dāng)前均衡方案的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種以反激式變壓器為核心的電池均衡方案。電動(dòng)汽車的能量需求較大，需要幾十只甚至上百只的單體電池串聯(lián)使用。為了滿足電動(dòng)汽車的

3、這一需求，該均衡方案不僅可以實(shí)現(xiàn)單體電池間的均衡，而且可以實(shí)現(xiàn)電池組級(jí)聯(lián)的方式，使更多的電池能夠串聯(lián)使用并且達(dá)到均衡。針對(duì)此均衡方案，本文進(jìn)行了一系列的研究與設(shè)計(jì)，包括反激式變壓器的設(shè)計(jì)、電池荷電狀態(tài)SOC的估測(cè)、均衡電路及均衡算法的研究等。本文所設(shè)計(jì)的均衡充放電系統(tǒng)主要完成電池電壓的監(jiān)測(cè)以及均衡控制兩方面功能。在均衡充放電過(guò)程中設(shè)置門限電壓，防止過(guò)充與過(guò)放，并有雙重保護(hù)措施。最后，本文通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了均衡系統(tǒng)的可靠性。為了使電池充放電過(guò)