• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      電動(dòng)汽車(chē)鋰電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      2017-09-04 12:17:11王磊徐彬
      科技視界 2017年9期

      王磊+徐彬

      【摘 要】目前,電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載動(dòng)力電池組普遍采用鋰電池組,為了減小鋰電池組單體電池之間的差異,從而增加鋰電池組的循環(huán)使用次數(shù)以及防止意外事故的發(fā)生,我們有必要設(shè)計(jì)有效的均衡系統(tǒng)來(lái)縮小單體電池間的差異性,從而保障電動(dòng)汽車(chē)能夠安全使用。在本文中,我們基于Buck-Boost電路原理設(shè)計(jì)了一種主動(dòng)均衡電路,讓電能從電壓高的單體轉(zhuǎn)移到電壓低的單體上,使各單體趨于一致,實(shí)現(xiàn)了單體電池間的均衡。最后,我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采集了均衡前后的電壓,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明該均衡系統(tǒng)產(chǎn)生良好效果,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。

      【關(guān)鍵詞】鋰電池組;主動(dòng)均衡;Buck-Boost

      與傳統(tǒng)汽車(chē)相比,電動(dòng)汽車(chē)具有很多優(yōu)點(diǎn),比如:無(wú)污染,噪音小,效率高等,所以,這些年來(lái)電動(dòng)汽車(chē)得到大家的青睞,發(fā)展勢(shì)頭很迅猛,而動(dòng)力電池技術(shù)是約束電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。單體電池之間工藝和性能在出廠時(shí)會(huì)存在些許差別[1]。在使用過(guò)程中這種差異會(huì)逐漸放大,可能導(dǎo)致過(guò)充電和過(guò)放電的情況[2],這會(huì)對(duì)電池造成很大損傷,甚至可能導(dǎo)致爆炸引發(fā)安全事故,這必須要引起我們的注意。配備良好的均衡系統(tǒng)可以減小單體之間的差異性,有效的保證鋰電池組安全可靠的運(yùn)行。本文基于Buck-Boost電路原理設(shè)計(jì)了一種鋰電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)單體電池之間的均衡,使單體性能趨于一致,增加了電池組的循環(huán)使用次數(shù),保證了電池組的安全使用。

      1 主動(dòng)均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

      1.1 均衡控制策略

      實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,電池的電壓與荷電狀態(tài)具有相關(guān)性。由于電池的荷電狀態(tài)與眾多參數(shù)有關(guān),要想準(zhǔn)確的得出荷電狀態(tài)的值比較困難。根據(jù)電池電壓與荷電狀態(tài)的相關(guān)性,我們可以根據(jù)單體的電壓值判別單體電池電量之間的差異性,從而決定是否需要進(jìn)行均衡。電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集單體的電壓,當(dāng)單體電池的電壓之間出現(xiàn)差異,并且超過(guò)設(shè)定范圍時(shí),開(kāi)啟均衡電路,使得單體之間趨于一致性。

      1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

      多個(gè)單體電池串聯(lián)構(gòu)成鋰電池組,電池管理系統(tǒng)電壓采集電路采集鋰電池組的各單體電池電壓,并通過(guò)總線傳送給均衡主控,主控模塊根據(jù)各單體電壓值采取相應(yīng)的策略控制均衡模塊組對(duì)單體進(jìn)行均衡[3],使各單體趨于一致性。

      1.3 均衡主電路

      圖1所示的是均衡系統(tǒng)的主電路原理圖。圖中用 3 個(gè)鋰電池表述電路圖中的原理。

      由圖可知,電路圖中采用的是非能耗型的主動(dòng)均衡方案,利用電感進(jìn)行儲(chǔ)能。圖中,各回路的電源、電感,場(chǎng)效應(yīng)晶體管和二極管等構(gòu)成一個(gè)典型的 Buck-Boost 電路。通過(guò)控制各均衡回路MOSFET 管的導(dǎo)通與關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)電能從電壓高單體通過(guò)變換轉(zhuǎn)移到電壓低單體,從而實(shí)現(xiàn)各單體電池之間的均衡。

      1.4 均衡電路原理

      在圖1所示的均衡控制電路中,我們選擇電池B1和B2之間的相互均衡來(lái)分析均衡電路具體的工作原理。二者相互均衡的等效電路圖如圖2所示。

      在圖2中,當(dāng)電池B1需要向電池B2轉(zhuǎn)移能量時(shí),脈沖信號(hào)使N1導(dǎo)通,P1斷開(kāi),電池B1向電感L1傳輸能量,此時(shí)電感L1儲(chǔ)能;當(dāng)脈沖信號(hào)處于低電平時(shí),N1關(guān)閉,由于電感L1中的電流I不能突變,所以此時(shí)電流I流向R1、C2和B2,電感L1向C2充電,再由C2向電池 B2充電,實(shí)現(xiàn)電能由電池B1向B2的轉(zhuǎn)移。

      當(dāng)電池B2需要向電池B1能量轉(zhuǎn)移時(shí),脈沖信號(hào)使P1導(dǎo)通,N1斷開(kāi)。當(dāng)P1導(dǎo)通時(shí),電池B2向電感L1傳輸能量,L1儲(chǔ)能;當(dāng)P1斷開(kāi)時(shí),由于電流I不能突變,故此時(shí)電流I流向了R1、C1和B1,從而對(duì)C1進(jìn)行充電,再由C1向B1充電,實(shí)現(xiàn)了電能從電池B2向B1的轉(zhuǎn)移。

      2 實(shí)驗(yàn)與測(cè)試

      為驗(yàn)證該主動(dòng)均衡方案能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,我們?cè)陔姵亟M處于靜態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行了實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)。電池組由12個(gè)鋰電池單體串聯(lián)構(gòu)成,均衡時(shí)間設(shè)定為30min。分別測(cè)量均衡前后單體電池電壓,發(fā)現(xiàn)均衡后的電壓值的極差和方差比均衡前減小很多,由此可見(jiàn),均衡后各單體電池電壓一致性有明顯改善,說(shuō)明該電路的均衡效果優(yōu)良,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)功能和要求。

      3 結(jié)論

      結(jié)合現(xiàn)有均衡技術(shù),本文基于Buck-Boost電路原理的設(shè)計(jì)了一種非能耗型主動(dòng)均衡系統(tǒng),使得電能從電壓高的電池單體轉(zhuǎn)移到電壓低的電池單體上。由實(shí)驗(yàn)可以得出,該均衡系統(tǒng)能有效提高電池單體間的一致性,較好的達(dá)到均衡的效果,從而大幅增加動(dòng)力電池的循環(huán)使用次數(shù),增加電動(dòng)汽車(chē)的單次行駛里程,提高了電池組的利用率[4]。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]王禮進(jìn),張會(huì)生,翁史烈.內(nèi)重整固體氧化物燃料電池控制策略研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(20):94-98.

      [2]王海飛.電動(dòng)汽車(chē)電池組的監(jiān)測(cè)和均衡設(shè)計(jì)[D].南京航空航天大學(xué),2013.

      [3]何仕品,朱建新.鋰離子電池管理系統(tǒng)及其均衡模塊的設(shè)計(jì)與研究[J].汽車(chē)工程,2009,31(5):444-447.

      [4]姚京,詹昌輝,韓廷,等.車(chē)載動(dòng)力鋰電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(1):129-131.

      [責(zé)任編輯:田吉捷]endprint

      长葛市| 公主岭市| 榆社县| 班玛县| 霍林郭勒市| 清河县| 来凤县| 三河市| 南充市| 凤庆县| 开平市| 奎屯市| 南召县| 松桃| 平乐县| 华容县| 华阴市| 苍溪县| 思茅市| 莱阳市| 澄迈县| 利津县| 桃园县| 海阳市| 信宜市| 汉中市| 连城县| 海南省| 镇雄县| 衡山县| 澄迈县| 诸城市| 永康市| 丹棱县| 广安市| 昌平区| 望城县| 宿迁市| 东莞市| 绵竹市| 滨州市|