锂动力电池组主动均衡控制系统设计

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3、的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明碗的说明并表示了致谢。一论申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。文作者签名：摘曰期：＞１辟咖争关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使件用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印和电子版，允许论文被查阅和借阅．学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。论（保密的论文在论文解密后应遵守此规定）文作者签名

4、：指导教师签名日期位的位本人授权中国学＂术期刊（光盘版）＂杂志社、中国科学技术信息研究所等单将本学论文收录到有关学位论文数据库之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。□一年因上某种全特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在／□两年／ＰＨ年Ｗ后，在网络文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名；指导教师签名；日期；ＷＷ／ｒｔ代？ｙ西安建筑科技大学硕士学位论文锂动力电池组主动均衡控制系统设计专业：控制工程硕士生：姬祥指导教师：贠卫国教授摘要在能源

5、和环境问题日趋严重的情况下，锂动力电池组作为储能系统的大范围应用已成为现在新能源发展的一个重要方向。而以锂离子电池作为电动汽车的动力来源的方案更是倍受研究者的青睐，但在此应用中却存在着电池的不一致问题，这成为阻碍其推广的一大难题。目前，改善电池组不一致问题的一个重要方法就是，合理运用均衡技术构建锂离子电池组均衡控制系统。本文首先阐明了锂电池组不一致性产生的原因主要在于，各单体锂电池在其生产、使用、储存三个方面存在差异，指出不一致性对电池组的影响。接着分别从电池容量、电池电压、荷电状态(StateOfCh

6、arge，SOC)三个方面分析了电池组不一致性的具体表现，选取荷电状态作为均衡变量。然后对比分析了常见均衡电路拓扑结构，最终选用的拓扑是基于反激变换器的主动均衡拓扑结构，并介绍了反激变压器基本参数的计算方法。在此基础上，提出和设计了基于双向反激变换器的主动均衡控制系统。系统采用高性能微处理器STM32F103作为主控单元，当电池组充电或放电时，主动均衡系统通过CAN总线获取电池管理系统计算出来的均衡信息，控制开关逻辑矩阵选择要被均衡的单体电池，利用PID控制算法计算出最优PWM的值，控制双向反激变换器拓

7、扑单元实现对目标电池的充电、放电，均衡完成后进入休眠状态，等待均衡动作的再次唤醒。开关逻辑矩阵采用74HC595和74HC138实现I/O口的扩展，74LS165实现逻辑输出的闭环校验，保证继电器切换的准确性和无故障发生。该系统通过扩展后端的开关逻辑矩阵，就可以轻松的应用到不同数量的、不同电压等级的锂电池模组中，具有较好的发展前景。实验测试结果表明，该方案具有均衡速度快、效率高等优点，能够实现实时有效的主动均衡效果。关键字：锂动力电池组；不一致问题；反激变换器；主动均衡；PID控制算法西安建筑科技大学硕

8、士学位论文DesignofactivebalancingcontrolsystemforlithiumbatterypackMajor:ControlEngineeringName:JiXiangInstructor:Prof.YunWeiguoAbstractInthesituationofincreasinglytenseenergyandenvironmentalproblems,andthewidespreadapplication