采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池均衡策略

TM911.3; 为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题,提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略.将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数,通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换,实现各电池单体及电池小组之间的均衡,并通过隔离荷电状态最低的电池单体或电池小组加快均衡速度.使用 MATLAB/Simulink软件进行仿真,并与原矩阵型可重构均衡策略进行对比,仿真结果表明:与原矩阵型可重构均衡策略相比,改进均衡策略在负载为 10、20 和 40W 时可分别提升 13.1%、27.1%和30.1%的均衡速度;在考虑开关导通电阻时,所提出的改进均衡策...

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Published in西安交通大学学报 Vol. 58; no. 6; pp. 174 - 185
Main Authors 李艳波, 常悦, 陈圆媛, 吕浩楠, 张云锐, 姚博彬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 长安大学能源与电气工程学院,710064,西安%河南交通投资集团有限公司河南交投服务区有限责任公司,450016,郑州%长安大学电子与控制工程学院,710064,西安 01.06.2024
Subjects
荷电状态
state of charge
均衡策略
active equalization
锂离子电池
不一致性
inconsistency
lithium-ion battery
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ISSN0253-987X
DOI10.7652/xjtuxb202406016

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Summary:TM911.3; 为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题,提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略.将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数,通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换,实现各电池单体及电池小组之间的均衡,并通过隔离荷电状态最低的电池单体或电池小组加快均衡速度.使用 MATLAB/Simulink软件进行仿真,并与原矩阵型可重构均衡策略进行对比,仿真结果表明:与原矩阵型可重构均衡策略相比,改进均衡策略在负载为 10、20 和 40W 时可分别提升 13.1%、27.1%和30.1%的均衡速度;在考虑开关导通电阻时,所提出的改进均衡策略在均衡过程后期通过荷电状态差值造成的电压差加速了均衡过程,在导通电阻较大时仍能有效均衡电池组,有效地避免了原矩阵型可重构均衡策略的均衡效果随导通电阻增大而变差,甚至无法均衡电池组的缺陷,成功达到均衡目标.由此证明所提的改进矩阵型均衡策略相较于原矩阵型均衡策略具有更好的均衡效果.
ISSN:0253-987X
DOI:10.7652/xjtuxb202406016