串联超级电容组参数测试及均衡技术研究

电动汽车作为“绿色”交通工具受到了各国政府的普遍关注,储能技术是电动车发展的薄弱环节。超级电容器因其具有比功率高、充电速度快以及循环使用寿命长等特点,成为近年来电动车动力系统开发中备受关注的储能设备之一。然而,超级电容器串联使用时,单体状态的一致性问题是制约其使用寿命和故障率高的主要因素。因此对超级电容组进行均衡管理具有十分重要的意义。 本文主要对串联超级电容组的参数测试及均衡技术进行了研究,具体的研究内容如下。 首先,通过对均衡技术的研究,选用了基于双向升降压变换器作为均衡主电路,并对均衡控制策略进行了探讨。 其次,根据均衡控制的需要研制了测量控制模块。该模块主要由参数采集、PWM信号输出、人机接口以及通信四部分组成。系统通过动态扫描检测,精确地测量电容的端电压、均衡电流以及电容的温度,并将测量的结果通过显示电路显示出来;同时,在一定的均衡控制策略下,控制PWM信号的输出,驱动均衡模块对超级电容组进行均衡操作,降低了超级电容之间的不一致性;通信部分包括CAN总线通信和RS485串行通信两部分,通过通信,模块将电容组的测试数据及时准确的传送至车辆管理单元,以便其对电容组的状态进行正确的识别与管理。 最后,论文对实验数据进行了分析。在深入了解超级电容外特性的基础上,通过对串联超级电容组均衡前后循环使用的实验数据进行比较可以看出,通过均衡,电容之间达到了较好的一致性。