串聯(lián)儲能電源高效均衡拓撲結構與效率分析.pdf

1、動力電池和超級電容等電壓源型儲能電源在電動車、新能源發(fā)電、通訊設備電源等領域已得到廣泛應用。由于供電電壓的要求需將多個單體串聯(lián)使用,但儲能單體間參數(shù)不一致造成電源組在使用過程中容量小的單體易發(fā)生過充或過放,降低了電源組容量,縮短了電源組使用壽命,還可能引起一定的安全問題。因此,必須對儲能電源組進行能量均衡,而均衡電路拓撲結構性能的優(yōu)劣直接影響到均衡系統(tǒng)的整體性能。為此,本文在分析現(xiàn)有均衡技術的基礎上,考慮系統(tǒng)對均衡速度、均衡效率等方面的

2、要求,融合兩種均衡結構設計高效的雙層均衡系統(tǒng)。
　　本文基于圖論中有向圖和賦權矩陣以及概率論對常用均衡結構進行分析,重點研究均衡結構對能量傳遞路徑、均衡效率的影響,分析結果表明飛渡電容結構和單管多繞組反激變換器結構具有能量傳遞路徑短、均衡效率高的優(yōu)點;同時圖論在均衡結構中的應用為更復雜均衡電路性能的研究、均衡系統(tǒng)控制策略的制定以及新型均衡電路拓撲的建立提供一種新方法;提出的均衡系統(tǒng)分層方案使系統(tǒng)性能得到優(yōu)化。
　　建立9單體

3、串聯(lián)儲能電源組雙層均衡系統(tǒng),底層采用單管多繞組反激變換器結構,上層采用飛渡電容結構。在對各層均衡器工作原理、電路存在問題分析的基礎上,設計底層多繞組反激變壓器和緩沖電路以及上層飛渡電容結構主電路;分析各層電路參數(shù)對系統(tǒng)均衡效率的影響,為各層均衡器效率的提高和系統(tǒng)結構的優(yōu)化提供理論基礎。
　　設計雙層均衡系統(tǒng)控制器。針對飛渡電容結構的瓶頸,著重設計雙MOSFET反串聯(lián)組成的大電流低通態(tài)壓降雙向功率開關,研制單電源供電的寬脈沖輸出隔離