電動汽車電池均衡充放電系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著環(huán)境污染不斷加深，能源危機不斷加重，人們的環(huán)保意識也不斷增強，因此電動汽車在汽車領域中逐步發(fā)展起來。車載電池的安全性和可靠性等方面對電動汽車的發(fā)展意義重大。而鋰電池以其無記憶效應，相對壽命長和能量密度高等方面的優(yōu)勢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，而且電池的過充電和過放電具有潛在的危險，因此需要一套電池管理系統(tǒng)來對鋰電池進行有效的管理并通過可視化手段將鋰電池的狀態(tài)提供給操作人員。而在整個電池管理系統(tǒng)中，電池

2、均衡充放電系統(tǒng)尤為關鍵，也是各國汽車領域研究人員競相研究的焦點。現(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展方法。而其中電阻均衡法需要依靠旁路電阻來達到目的，電能消耗嚴重且產(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。
　　本文分析了當前均衡方案的優(yōu)缺點，提出了一種以反激式變壓器為核心的電池均衡方案。電動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。為了滿足電動汽車的

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