基于双向反激直流变换器的锂离子电池均衡系统仿真研究

作为制约新能源汽车产业发展的主要技术瓶颈,动力电池技术除了电池本身的性能缺陷外,电池的管理技术也很大程度上阻碍了产业的发展。作为关键技术之一的电池均衡管理技术,可以通过有效的均衡策略来管理电池组在使用过程中可能出现的不均衡现象,保持电池组单体的一致性,使电池组的总体性能达到最优,延长使用寿命。 使用过程中电池组个别易老化单体的过充电、过放电现象是造成电池组不均衡的最主要诱因,过充电、过放电会加速这部分单体的老化和容量衰减,造成电池组严重的不均衡,使电池组的可用容量减少、性能下降。 于是本文针对这部分易老化,易发生过充电、过放电现象的单体有目的性的进行均衡管理,而不是盲目的简单的全盘均衡。那么如果在电池成组之始,就有针对性的对易老化单体进行能量均衡,这样可以大大减少这些单体的过充电、过放电的发生,有利于保护单体,同样可以维持电池组的均衡性,增加电池组可用容量,而且均衡效率相比较全盘均衡方案也会大大提高。 综上所述,本文提出了一种创新性的均衡方案,基于双向反激直流变换器拓扑的均衡系统,完成对多节串联锂离子电池组模块在放电过程、静置过程及充电过程中的能量均衡仿真,仿真结果验证了该均衡系统用于典型不均衡状态串联锂离子电池组的能量均衡管理的可行性,同时实现了对多节串联锂离子电池组模块在放电过程、静置过程及充电过程中的有效能量均衡的设计要求。