基于双阈值的高精度锂电池主被动均衡策略
2021-06-09单恩泽王鹿军
电气传动 2021年11期
单恩泽,王鹿军
(湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068)
电动汽车中使用的锂离子电池,因其能量密度高、自放电率小、工作电压高、寿命长等优点被广泛应用[1]。为满足不同电压与功率的需求,锂离子电池常采用串并联的方式[2],进而暴露出不同工况下各单体电池不一致性的问题,且若干次循环充放电后这一现象会加剧[3]。为提高能量利用率,减小不一致性对电池寿命和可用容量的影响,电池均衡尤为重要[4]。
目前,对于电池均衡的主要研究包括均衡系统控制策略和均衡拓扑结构设计2个方面,但与均衡拓扑结构相比,对均衡策略的研究较少[5]。在均衡策略中,判断电池是否需要均衡的依据一般是电压或者荷电状态(SOC),电池电压相对容易获得,但受工作条件等因素影响较大,难以提供准确的参数用于均衡系统[6]。SOC均衡控制策略受电池工作状态的影响较小,但其均衡性能与SOC估计的精度有关[7]。文献[8]中用电压作为均衡判据,从部分实验数据对比可知,在锂离子电池处于平台期(即SOC为20%~80%)时,SOC随着电压的变化幅度不明显,导致更多次的均衡电路启动与关闭,这在一定程度上加大了器件的损耗并且影响了电池组的充放电速度。因此,某些存在电压平台期的电池并不适合选用电压作为判据[9]。文献[10]用SOC作为均衡判据,采用库仑计数法,其中涉及到多个测量数据的实时准确性,如果电流测量出现偏差,将会导致SOC值漂移,这种叠加误差会随着时间的推移而累积。……
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