一种动力电池组分组式均衡系统仿真研究

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201809033

系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (9): 3484-3492.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201809033

一种动力电池组分组式均衡系统仿真研究

朱浩, 夏达兴

湖南大学机械与运载工程学院,湖南长沙 410000

收稿日期:2016-11-21 出版日期:2018-09-10 发布日期:2019-01-08
作者简介:朱浩（1972-）,男,湖南,博士,副教授,研究方向为车辆动力学和电动汽车技术; 夏达兴（1991-）,男,湖北仙桃,硕士,研究方向为新能源与电动汽车。
基金资助:
湖南省教育厅优秀青年基金(08B042)

A Simulation Study of Power Battery Grouping Equalization System

Zhu Hao, Xia Daxing

Hunan University, School of Mechanical and Transportation Engineering, Changsha 410000, China

Received:2016-11-21 Online:2018-09-10 Published:2019-01-08

摘要/Abstract

摘要： 基于Cuk斩波电路和反激式变换器均衡电路提出了一种锂离子动力电池组分组式均衡方案。分组式均衡过程可以分为两个阶段：电池子组内均衡和电池子组间均衡。电池子组内均衡采用Cuk斩波电路,实现相邻电池间电荷快速转移。电池子组间均衡采用的是双向反激式变换器,可以实现被均衡电池子组任意可选,均衡能量双向传递。在Matlab/Simulink中建立均衡电路模型进行仿真验证,所述电池组分组式均衡系统能在电池组充放电期间进行高效均衡。不仅改善了两种各自均衡的缺陷,同时提高了整个电池组的充电容量及放电容量。

关键词: 斩波电路, 反激式变换器, 分组式均衡, 容量, 仿真

Abstract: A grouping equalizer scheme of lithium-ion battery pack is proposed based on cuk chopper circuit and flyback transformer balanced circuits. The grouping equalizer process could be divided into two stages: balance of cell sub-group and balance between cell sub-group. Cuk chopper circuit is used in the balance of cell sub-group for transferring the energy between adjacent cells. Bidirectional flyback transformer is employed in the balance between cell sub-group. Any optional sub-group can be balanced and the balanced energy can be transferred bidirectionally. Finally, a balanced circuit model is created in Matlab/Simulink for simulation. Simulation results show that the grouping equilibrium system of battery pack could efficiently balance while charging and discharging the battery pack. The grouping equilibrium system not only avoids the shortcomings when balancing individually, but also increases the charge and discharge capacity of the entire battery pack.

Key words: cuk chopper circuit, flyback converter, grouping equilibrium system, capacity, simulation

中图分类号:

TP391.9

朱浩, 夏达兴. 一种动力电池组分组式均衡系统仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(9): 3484-3492.

Zhu Hao, Xia Daxing. A Simulation Study of Power Battery Grouping Equalization System[J]. Journal of System Simulation, 2018, 30(9): 3484-3492.

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