主动均衡

摘要： 为了解决锂电池组由于电池单体在制造工艺等方面的差异所引起的单体电压不一致性问题,本工作提出一种可以实现多种均衡类型的均衡方案,该方案由基于三绕组变压器的主动均衡拓扑以及与之对应的自适应交错控制策略组成,可控制能量在不同均衡对象之间灵活地转移以及根据电池组所处的状况实时调节均衡类型,使均衡电路始终在最佳状态下工作,实现电池组的快速均衡。最后通过仿真算例,验证了所提均衡方案能有效解决电池组不一致性问题,且具有较快的均衡速度。

摘要： 电池单体以串、并联的形式构成电池组,广泛应用于各类储能系统中。由于制造工艺和使用环境的不同,以及电池单体间内阻、库伦效率等参数的不一致在反复充放电后形成电池组电量的不均衡,导致电池组可用容量下降、电池组整体功率衰退等。为此,针对串联电池组提出了一种包括基于正激变换器的双向DC/DC变换器及开关阵列的主动均衡电路拓扑。在主电路工作原理分析的基础上,进一步提出了一种基于聚类分析的SOC均衡控制策略,并以8节电池单体串联构成电池组进行均衡验证实验。实验结果表明经过均衡操作后,不均衡电池组可用容量有所提升,证明了均衡策略及均衡系统的有效性。与传统的“平均差”法可用容量提升2.6%相比,所提出的均衡策略可用容量提升10.8%,提升效果更明显,在均衡时间基本一致的前提下,对电池组一致性改善效果更好。

摘要： 针对动力电池组使用过程中单体SOC不一致问题,提出一种分散式主动均衡控制系统。首先,对“单体解耦-分散式控制器串联”主动均衡控制系统拓扑结构进行了分析。在此基础之上,通过在放电过程中实时调整分散式控制器母线电压调节系数α及均衡加速系数β,在保证母线电压稳定的前提下,实现了单体放电速率的线性动态调节。最后,在恒阻放电模式及模拟高速公路燃油经济型试验HWFET(high way fuel economy test)测试工况下进行了均衡试验。试验结果表明,所提出的分散式主动均衡控制系统,可实现动力电池组放电过程中的在线主动均衡,避免了传统电荷转移式均衡方法存在的无效充放电循环,同时可对母线电压适当调节,满足了不同负载的工作电压需求。

摘要： 以端电压或荷电状态(SOC)为均衡标准的主动均衡算法,在均衡过程中由于难以准确反映单体之间绝对电量的差异,容易导致能量反复流动、降低均衡效率。针对该问题,提出了一种以单体切换电量作为均衡标准的主动均衡控制算法,该算法以单开关电容为核心构造主动均衡算法的硬件拓扑,利用流挖掘技术获取单体间切换电量的概要信息,通过均衡算法智能控制单体间均衡的顺序,进行不同脉冲信号周期、占空比、电容容量、均衡策略的仿真对比实验。结果表明,所提出的均衡算法能准确定位均衡单体、避免能量反复流动,有效地提高了主动均衡算法的运行效率。

摘要： 动力电池单体容量不一致会导致动力电池组在充放电过程中失去平衡,影响动力电池组的使用效果,降低动力电池组的使用寿命。为了解决这一难题,本工作设计了一种基于荷电状态(SOC)值的主动均衡电池管理系统。该电池管理系统利用安时积分法估计动力电池组中各电池单体的SOC值,在此基础上计算动力电池组的SOC平均值,然后将各动力电池单体的SOC值与动力电池组的SOC平均值进行比较,若二者的差值大于或小于设定的阈值,电池管理系统将控制DC/DC变换器和开关电路对相应的电池单体进行充电或放电,实现电池组能量的转移,从而达到均衡的目的。以4块动力电池单体串联而成的动力电池组为例,对该主动均衡电池管理系统的有效性进行了仿真验证。仿真结果表明,经过该系统的主动均衡,3608 s后各动力电池单体之间的SOC差值由初始的7.8%迅速减小到3%以内,5600 s后减小到1%,大大降低了动力电池中各电池单体SOC值的不一致。

摘要： 为了解决碳排放和全球变暖的问题,电池技术在电动汽车领域的应用研究如火如荼,电池均衡技术在提高电池使用寿命、确保电动汽车稳定高效运行方面发挥着至关重要的作用。文章介绍了主流的均衡电路分类,阐述了主动均衡中变换器式主动均衡以及国内外研究者在LTC3300电池组均衡技术方面的改进策略及研究成果,分析了电池均衡技术在市场上的应用及国内外主流汽车厂商的最新研究成果,最后展望了电池管理系统均衡技术的发展。

摘要： 对由电动汽车动力电池组使用时间和使用条件不断积累而导致电池组内的所有电池综合性能差异变大的情况进行分析研究。当动力电池组某一单体电池在充电末端率先达到充电截止电压时,系统均衡电路开始工作,系统电路以电池电压作为均衡电路的开启条件,变压器作为均衡电路的核心,且电池工作电压作为均衡控制量,通过均衡技术使电量较低的电池获得较多的电量,从而达到模块间或单体电池间的电压均衡。本研究研究使用仿真软件和C语言编程软件,对均衡系统进行仿真研究与系统设计,通过系统仿真与参数分析,使动力电池组在充放电时能以更快的均衡速度和更低的能量损耗达到更好的均衡效果。

摘要： 1概况截至2021年12月底,苏州市机动车保有量已达479万辆,位居全国第四。快速增长的机动车保有量给城市交通带来了极大压力,快速路作为城市交通主动脉之一,早晚高峰交通拥堵已成为常态,苏州市内环快速路的设计与当下交通需求不匹配,造成快速路交通管理面临着流量大、事故多、瓶颈多等现实情况,内环快速路拥堵时段已从高峰期逐渐向平峰期蔓延,如何对内环快速路采取有效措施缓堵保畅成为亟需解决的难题。

摘要： 为提高锂电池组电量均衡效率,提出一套高效主动均衡新算法,以均衡时间最短为目标,采用占空比动态调整均衡电流大小,使得在每个均衡周期内的均衡电流都是最优解,高效实现电池组电量的均衡控制。

摘要： 针对变压器电池均衡系统体积大、磁化损耗高,电感主动均衡系统在不相邻电池间均衡速度低的问题,开发了一种以单体电池的核电状态作为均衡参数的基于变压器和电感相结合的复层锂电池主动均衡系统。开发了MCU主控系统、第一层和第二层主动均衡系统。MCU主控系统通过SPI和I^(2)C通信从第一层和第二层主动均衡系统采集模块中获取各单体电池的电压、电流和温度等数据,通过SOC估计算法,估算各单体电池的SOC值,并根据均衡控制策略控制第一层和第二层均衡电路实现电池组SOC的均衡。第一层均衡系统实现电池模块内部电池间的均衡,第二层均衡系统实现电池模块间的均衡。通过开发主动均衡系统的硬件和软件,实验证明所开发的系统具有较高的均衡精度和均衡效率。

摘要： 直流电源系统蓄电池是保障发电厂和变电站安全稳定运行的重要环节.磷酸铁锂电池能量密度高,宽运行温度,循环寿命长,替代现直流电源系统中铅酸蓄电池是未来的趋势.直流电源系统蓄电池由大量电池单体串联而成,容量高,使用过程中因为个体差异出现电池之间不均衡,导致整个电池包可用容量降低,长期如此可能使电池包寿命下降或损坏电池.本文设计了一种易于模块化,结构简单,高效的开关矩阵型主动均衡拓扑及其均衡策略,试验结果验证了该设计的可行性.

摘要： 锂离子电池组均衡是优化电池系统性能,提高电池使用寿命的一项关键技术.针对能量转移主动均衡方法普遍存在均衡速度慢、不易扩展等问题,提出一种能量控制主动均衡技术,均衡结构采用由双向变换器集成到电池单体上构成的电池单元串联连接而成,均衡算法采用总电压反馈、各电流反馈、各SOC前馈三环控制方案,用以实现锂电池系统的实时均衡.仿真结果表明,该均衡系统能够实现锂离子电池组SC实时快速均衡.

摘要： 本发明实施方式提供一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路，属于电池管理技术领域。该菊花链通讯系统包括：第一可控开关的一端与第一电池单元的正极连接；第一互感器的第一端与第一可控开关的另一端连接，第一互感器的第二端与第一电池单元的负极连接，第一互感器的第三端与第二电池单元的负极连接，第一互感器的第四端与第二电池单元的正极连接；第二可控开关的一端与第二电池单元的正极连接；第二互感器的第一端与第一电池单元的负极连接，第二互感器的第二端与第一电池单元的正极连接，第二互感器的第三端通过第二可控开关与第二电池单元的正极连接，第二互感器的第四端与第二电池单元的负极连接。

摘要： 本发明公开了一种高压电池簇内主动均衡系统及主动均衡控制方法，该均衡系统包括串联的电池组，电池组中每个电池的正极通过一第二晶闸管连接至正极母线，每个电池的负极通过一第一晶闸管连接至负极母线，正极母线与负极母线之间并联连接一储能单元和一谐振单元，储能单元为电感，谐振单元包括电容、第三晶闸管、第四晶闸管，第三晶闸管和第四晶闸管反向并接后与电容串接在正极母线与负极母线之间，主动均衡控制方法通过控制第一至第四晶闸管的导通和关断并配合电感、电容的储能效应，实现电池模组之间的电量均衡。本发明高效、低成本地解决了高压大容量储能电站簇内电池模组在运行过程中因电量差异而引起的电压差异问题。

摘要： 电池组主动均衡系统及主动均衡方法，涉及动力电池领域。解决了由于电池组中电池单体存在电性能的差异性，导致整组电池的充放电性能差的问题。包括主控制器、N个执行单元和电池组；每个执行单元包括主动均衡执行装置和电池电压采集装置；电池组包括N个串联连接的电池模块；N个执行单元分别用于对N个电池模块进行电压采集及电压均衡；每个执行单元中的电池电压采集装置用于采集所对应电池模块内的所有电池单体的电压，并将采集的电压结果发送至主控制器，主控制器根据接收的电压结果发出控制指令，主动均衡执行装置根据接收到控制指令对其所对应的电池模块中的电池单体进行电压均衡。主要对电池组进行电压均衡。

摘要： 本发明公开了一种可切换主动均衡方法及可切换主动均衡电路，所述可切换主动均衡电路包括具有M个电芯的电芯选通电路、双向均衡电路和具有N个电源的电源切换电路，所述可切换主动均衡方法包括：确定M个电芯中的需均衡电芯，并将需均衡电芯接入双向均衡电路；当需均衡电芯的电芯电量小于M个电芯的平均电量时，控制电源切换电路选择N个电源中的一个接入双向均衡电路，由双向均衡电路对需均衡电芯进行充电均衡处理；当需均衡电芯的电芯电量大于M个电芯的平均电量时，控制电源切换电路选择N个电源中的一个接入双向均衡电路，由双向均衡电路对需均衡电芯进行放电均衡处理。用于解决现有的均衡方法存在的电芯能量消耗大、均衡成本较高的问题。

摘要： 本发明公开了一种高压电池簇内主动均衡系统及主动均衡控制方法，该均衡系统包括串联的电池组，电池组中每个电池的正极通过一第二晶闸管连接至正极母线，每个电池的负极通过一第一晶闸管连接至负极母线，正极母线与负极母线之间并联连接一储能单元和一谐振单元，储能单元为电感，谐振单元包括电容、第三晶闸管、第四晶闸管，第三晶闸管和第四晶闸管反向并接后与电容串接在正极母线与负极母线之间，主动均衡控制方法通过控制第一至第四晶闸管的导通和关断并配合电感、电容的储能效应，实现电池模组之间的电量均衡。本发明高效、低成本地解决了高压大容量储能电站簇内电池模组在运行过程中因电量差异而引起的电压差异问题。

摘要： 电池组主动均衡系统及主动均衡方法，涉及动力电池领域。解决了由于电池组中电池单体存在电性能的差异性，导致整组电池的充放电性能差的问题。包括主控制器、N个执行单元和电池组；每个执行单元包括主动均衡执行装置和电池电压采集装置；电池组包括N个串联连接的电池模块；N个执行单元分别用于对N个电池模块进行电压采集及电压均衡；每个执行单元中的电池电压采集装置用于采集所对应电池模块内的所有电池单体的电压，并将采集的电压结果发送至主控制器，主控制器根据接收的电压结果发出控制指令，主动均衡执行装置根据接收到控制指令对其所对应的电池模块中的电池单体进行电压均衡。主要对电池组进行电压均衡。

摘要： 本发明实施方式提供一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路，属于电池管理技术领域。该菊花链通讯系统包括：第一可控开关的一端与第一电池单元的正极连接；第一互感器的第一端与第一可控开关的另一端连接，第一互感器的第二端与第一电池单元的负极连接，第一互感器的第三端与第二电池单元的负极连接，第一互感器的第四端与第二电池单元的正极连接；第二可控开关的一端与第二电池单元的正极连接；第二互感器的第一端与第一电池单元的负极连接，第二互感器的第二端与第一电池单元的正极连接，第二互感器的第三端通过第二可控开关与第二电池单元的正极连接，第二互感器的第四端与第二电池单元的负极连接。

摘要： 本发明提供一种电池管理系统的主动均衡架构及方法，该电池管理系统的主动均衡架构，包括：电池包簇，包括多个串联的电池包；多个电池管理单元，与电池包一一对应相连；电池组控制单元，与多个电池管理单元相连，多个电池管理单元与同一个电池包簇内的电池包相连；电池簇控制单元，与电池组控制单元及电池包簇相连。该电池管理系统的主动均衡方法包括：S1、获取电池包内电池的电芯电压值，根据预设规则进行包内均衡；S2、计算整个电池包簇的电芯平均值，把电芯正偏差最高的和负偏差最高的电芯进行对比，如果差值超过了第二值，则进行包间均衡。本发明可以使在集装箱内上千颗电芯在运行环境下的一致性，从而提高整个集装箱储能系统的放电量。

摘要： 本发明公开了一种主动均衡维护装置，适于维护电动汽车的电池组，所述电池组包括若干单体电池，所述主动均衡维护装置包括控制模块、均衡模块和转换模块，所述控制模块接所述均衡模块，所述转换模块分别接所述均衡模块和所述电池组，所述控制模块获取所有单体电池的电压值或电池容量值并判断所述单体电池的电压值或电池容量值是否落入预设区间，所述控制模块依据判断结果发送一均衡信号至所述均衡模块，所述均衡模块依据所述均衡信号控制所述转换模块对所述单体电池进行充电/放电；本发明的主动均衡维护装置的成本低、体积小、易于携带且能够有效对单体电池进行均衡维护；本发明还公开了一种电池组的主动均衡维护方法。

摘要： 一种主动均衡储能电路及主动均衡储能模组，包括：第一储能模组、第二储能模组、第一组间开关、及第二组间开关，第一储能模组及第二储能模组用于实现电能的存储及内部电能的均衡调节；第一组间开关及第二组间开关用于控制所述第一储能模组与所述第二储能模组之间的通断，调节所述第一储能模组与所述第二储能模组之间的电能均衡；第一组间开关、第二组间开关分别与所述第一储能模组及所述第二储能模组连接。本实用新型的主动均衡储能电路通过第一组间开关及第二组间开关的隔离作用，第一储能模组或第二储能模组可实现内部的电能均衡，另外，通过在第一组间开关及第二组间开关的导通切换，可实现第一储能模组与第二储能模组之间的电能均衡。