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现代电子技术2024年第19期:基于Buck-Boost电路与相对极差策略的锂电池组分层均衡技术研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:魏业文;李艺博;刘霁欧;邱天一;

单位:三峡大学电气与新能源学院;新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学);

摘要:针对串联锂电池组均衡过程中出现的均衡速度慢、能量转移效率低等问题,提出一种基于Buck-Boost电路的分层均衡拓扑结构,以各单体电池的荷电状态(SOC)作为均衡变量,采用相对极差法的均衡控制策略以实现各层均衡单元的同步均衡。首先阐述了改进后均衡拓扑的整体结构以及分层分组的方法、最小均衡单元的均衡原理以及均衡过程中相关参数的计算过程;之后根据所设计的分层拓扑结构设计了与其相适应的均衡控制策略;最后在Matlab/Simulink中分别搭建了不同拓扑下的仿真模型并进行了均衡仿真验证。仿真结果表明,在8节电池与9节电池的不同情况下与传统单层均衡拓扑相比,文中所提出的采用相对极差控制策略的分层均衡拓扑结构在均衡速度上分别提高了86.06%和84.21%,在能量转移效率上分别提高了3.3%和4.22%,验证了所提均衡拓扑以及均衡策略的有效性。

关键词:Buck-Boost电路;;锂离子电池;;分层主动均衡;;相对极差;;能量转移效率;;均衡速度

基金资助:国家自然科学基金面上项目资助(52377191)