混合动力汽车电池管理系统的均衡策略研究

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1、混合动力汽车电池管理系统的均衡策略研究张小荣冯国胜谷枫邱文辉石家庄铁道大学电气与电子工程学院摘要：电池组的均衡技术是电池管理系统（BMS）的最关键技术Z—。均衡技术可以大大减小电池组中各单体电池之间的差异，有效防止过充电和过放电，维持电池组的平衡，从而延长电池组的使用寿命，也极大地提高电池的使用效率。首先选择了电池均衡的判断标准，列举了无损和有损均衡的利弊，并着重分析了基于电感、电容、变压器等无损均衡方案，选择基于变压器的无损均衡，设计均衡电路与均衡控制策略，通过试验论证方案可行性，极大改善电池组各单体电池的不一致性。关键词：电池管理系统;均衡控制策略;无损均衡;作者简介：张小荣（

2、1990-）,男，硕士研究生，主要从事混合电动汽车电池管理系统的研究。E-mail:18732190686@163.com收稿日期:2016-09-09基金：河北省引进留学人员资助项目（C2015005019）ResearchonEquilibriumStrategyofHybridElectrieVehicleBa/tteryManagementSystemZhangXiaorongFengGuoshengGuFengQiuWenhuiDepartmentofElectricalandElectronicEngineering,ShijiazhuangTiedaoUniversi

3、ty;Abstract：Batterypackequalizationtechnologyisoneofthemostcriticaltechnologiesinbatterymanagementsystem(BMS).Equalizationtechniquecangreatlyreducethedifferencebetweeneachsinglebatteryinthebattery,effectivelypreventoverchargeandoverdischarge,maintainbatterybalance,therebyprolongingtheserviceli

4、feofthebattery,andalsogreatlyimprovetheuseefficiencyofthebattery.Thispaperfirstselectsthestandardforbatteryequalization,enumeratestheadvantagesanddisadvantagesoflosslessbalanceandlossbalanee,andemphaticallyancilyzestheinduetanceandcapaciteince,trcinsformerandotherlosslessequalizationschemebase

5、donlosslesstransformer.Basedonequilibriumselection,equalizationcircuitandbalancedcontrolstrategyisdesigned,whichisprovedfeasible,greatlyimprovedtheinconsistencybetweensinglecel1softhebatterygroup.Keyword：batterymanagementsystem;balancecontrolstrategy;losslessequalization;Received：2016-09-090引言

6、由于混合动力电动汽车兼具传统汽车和纯电动汽车的优点，使其成为新兴能源汽车领域的翘楚，其关键技术之一就是动力电池技术，而动力电池组的不一致现象成为了电池技术急需解决的难题之一。电池组中的单体电池由于制造工艺和使用条件不同，其电压、内阻、容量也各有差异。如果在充放电过程中忽略这些差异，则会长期导致过充电和过放电，造成电池容量和寿命的急剧下降。因此对这些电池的不一致性进行合理的控制，就尤为重要。1电池组均衡标准1.1以电池S0C为均衡判断标准SOC表示电池的荷电状态，是用来反映电池的剩余电量。SOC由电池的剩余容量与基准容量的比值来表示式中，Qi为电池剩余容量;Q。为基准容量。以SOC作

7、为电池组均衡的标准，首先将电池组中各个单体电池的SOC的平均值作为均衡目标。当电池组充放电的时候，实时监测各单体电池的荷电状态，当检测出与其他电池SOC相差较大的电池吋，启动电池均衡系统，进行均衡管理，直至差值小于设置的阈值。1.2以电池电压为均衡判断标准以电压作为均衡的判断标准的前提是系统能够采集到精确的电池电压，当单体电池中的最大压差大于阈值电压时，启动均衡系统，通过控制策略以保证各个单体电池屯压保持大致相同。经实验分析表明，电池在充电的时候，刚开始时电池电压曲线