基于同芯多绕组的反激式均衡系统研究.pdf

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1、硕士学位论文基于同芯多绕组的反激式均衡系统研究RESEARCHONFLYBACKEQUALIZATIONSYSTEMBASEDONCONCENTRICMULTI-WINDINGS牟世荣哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM912学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于同芯多绕组的反激式均衡系统研究硕士研究生：牟世荣导师：刘晓芳副教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM912U.D.C:621.3Disse

2、rtationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONFLYBACKEQUALIZATIONSYSTEMBASEDONCONCENTRICMULTI-WINDINGSCandidate：MouShirongSupervisor：AssociateProf.LiuXiaofangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAuto

3、mationDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要动力锂电池由于受各种因素不同程度的影响，导致单体之间产生自身参数不同程度的不一致性，采用均衡技术将单体工作状态差异程度控制在可接受的范围内是保证串联电池组能够安全可靠工作的有效途径。理想的均衡拓扑应该具有可靠稳定、高效快速、控制简单等特点，目前均衡拓扑众多，然而很难做到均衡速度和均衡效率同时兼顾，因此设计高性能的均衡拓扑及控制策略成为当前均衡技术研究的热点。本

4、文构建了基于同芯多绕组的反激式均衡拓扑，通过对电路进行原理分析以及仿真验证，表明该拓扑能够实现任意单体之间的直接均衡。为深入分析均衡电路均衡性能的影响因素，建立了两种不同工作模式下的等效电路模型，对均衡拓扑中回路等效电阻、开关频率、占空比等参数对均衡效率和均衡速度的影响进行了理论推导，总结了各参数对均衡效率及均衡速度的影响规律，为均衡拓扑的优化设计提供理论支撑。通过分析电池组失衡的原因以及相关的表现形式，总结了目前常用的均衡控制变量的优缺点；以可用剩余容量最大化为目标，建立均衡过程的优化控制模型，求解模型获得基于最大剩余可用能量的均衡控制参数，通过相关的理论分析

5、及仿真验证了算法在提高电池能量利用率方面的有效性。优化设计了均衡器驱动电路以提高均衡速度和效率，利用电池管理芯片LTC6803实现电池组的信息采集。搭建了六单体直接均衡系统，对均衡器的两种不同工作模式进行了实验验证，针对各个参数对均衡性能的影响分析，进行了参数验证实验，证明理论分析的正确性；模拟电池组不同工况下的工作状态，分别进行了静置均衡实验、充电均衡实验、放电均衡实验，验证了均衡系统在不同工况下的均衡功能。关键词：串联电池组；均衡拓扑；均衡效率；均衡策略-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThepowerlithiumbatteryisaff

6、ectedbyvariousfactorstovaryingdegrees,resultingindifferentdegreesofinconsistencybetweenitsownparametersbetweenthemonomers.Usingequalizationtechnologytocontrolthedegreeofdifferenceintheworkingstatusofthemonomerwithinanacceptablerangeensuresthattheseriesbatterypackuseaneffectivewaytowo

7、rksafelyandreliably.Theidealequilibriumtopologyshouldbereliable,stable,efficient,andeasytocontrol.Atpresent,therearemanybalancedtopologies.However,itisdifficulttoachievebothbalancedspeedandbalancedefficiency.Therefore,designingahigh-performancebalancedtopologyandcontrolstrategybecome

8、sthecurrentr