纯电动汽车锂电池组均衡系统研究与设计.pdf

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1、第48卷第3期电力电子技术Vo1．48，No．32014年3月PowerElectronicsMarch2014纯电动汽车锂电池组均衡系统研究与设计于仲安，简俊鹏，何方(江西理工大学，电气工程与自动化学院，江西赣州341000)摘要：针对纯电动汽车串联锂电池组在使用时出现的不一致性造成的不利影响，设计了一套电池组均衡系统。提出了一种基于修正因子的5点修正荷电状态(SOC)的新型估算方法，并给出了电池信号采集电路、通信电路及均衡电路的设计。仿真和实验结果表明均衡电路能实现恒流控制。新型SOC估算方法能准确估算锂电池的SOC值，同时该均衡系统可改善电池组间的不一致性。关键词：电动汽

2、车；锂电池组；均衡系统中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)03一o064—04ResearchandDesignofLithiumBatteryPackEqualizationSystemforElectricVehiclesYUZhong-an，JIANJun-peng，HEFang(JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China)Abstract：Intheuseofthelithiumbatteriespackofelectricvehicles，thereex

3、istssomeadverseeffectswhichcausedbytheinconsistency．Abatterypackequalizationsystemisdesigned．andanewmethodisputforwardof5pointcor-rectionforstateofcharging(SOC)estimationbasedoncorrectionfactor．Inaddition，thesamplecircuitsofthebattery’Ssignal，thedesignsofcommunicationcircuitandequalizationci

4、rcuitarepresented．Thesimulationandexperimentalre-sultsshowthattheequalizationcircuitcanachieveconstantcurrent，theSOCvaluecanbeaccuratelyestimatedthroughthenovelSOCestimationandtheinconsistencyofthebatteriescanbeimprovedthroughtheequalizationsystem．Keywords：electricvehicle；lithiumbatterypack；

5、equalizationcircuitFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(N0．51177066)；UndergraduateTrainingProgramsforInnovationandEntrepreneurship(No．201310407002)1引言2系统设计动力锂电池以其端电压高，能量体积比大，无如图1所示。动力锂电池组均衡系统主要由记忆效应等优点，备受电动汽车厂商们的青睐。但电池信号采集模块、均衡模块、均衡主控模块组成。在使用时，为达到要求的输出电压和功率，必须

6、将电池信号采集模块主要用于采集电池的电压、电多个锂电池串联起来。然而单体锂电池之间的容流、温度等信号，它将采集到的信号通过底层单片量、内阻、自放电率等都不相同。在串联充放电时机传给主控CPU进行处理．同时底层单片机也需会出现“木桶效应”【”。这将降低整组电池组的容执行均衡主控CPU发出的均衡指令，包括均衡主量，并严重影响锂电池组的寿命．最终阻碍电动汽电路的通断控制、赋给电流初始值等。均衡模块由车的发展。由于在研究的初期，只对电动汽车的机均衡电路和驱动电路组成，实施对单个电池的均械性能及动力能源进行研究．忽略了对动力电池衡。均衡主控主要进行SOC估算、均衡开启及结组的管理研究，故

7、此处研究设计了一套高效的锂束的判断、数据传送、执行上层管理系统的指令等。电池均衡管理系统，来提高电池组之间的一致性。从而提高锂电池组的使用容量和使用寿命，这对于电动汽车的发展和推广具有重要意义。M基金项目：国家自然科学基金(51177066)；大学生创新创业训练项目(201310407002)lLM：lLM定稿日期：2013—12一O1作者简介：于仲安(1973一)，男，甘肃临洮人，硕士，副教图1均衡系统框图授，研究方向为新能源技术、计算机控制技术及应用。Fig．1Structurediag