一种串联锂离子电池二重能量高实效均衡器研究
2021-09-13刘红锐郭奕旋张开翔
昆明理工大学学报(自然科学版) 2021年4期
关键词:实验
刘红锐,郭奕旋,张开翔,钱 晶
(1. 昆明理工大学 电力工程学院,云南 昆明 650500; 2. 昆明理工大学 冶金与能源工程学院,云南 昆明 650000)
0 引 言
单体锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小等特点,在电动汽车等领域应用广泛[1].由于单体锂离子电池标称电压在3.6 V左右,需要多个单体锂离子电池串联起来使用以满足电压需求.单体锂离子电池的过充或过放都会影响电池组的使用寿命,甚至会发生起火、爆炸等危险[2].在充电过程中,电池组中最先充满的单体电池将制约着整个电池组的充电容量;在放电过程中,电池组中最先放空的单体电池将制约着整个电池组的放电容量.如果不采取均衡措施,在反复多次充电和放电后,电池组内部串联单体电池间的不一致性会越来越大[3].电池均衡技术能够抑制串联单体电池间能量的不均衡,提高电池组的充电、放电容量[4].
1 均衡策略
根据均衡电路中的储能和耗能元件的不同,可分为电阻均衡器、电容均衡器、电感均衡器、LC均衡器和变压器均衡器等.电阻均衡器属于能耗型均衡器,均衡电流小,均衡效果不明显.电容均衡器[5-9]以电容作为能量转移的载体,通过单体电池间电压差均衡,而锂离子单体电池之间的电压差一般最大只有几百毫伏,考虑到开关器件的导通压降,均衡能量转移困难.电感均衡器[10-13]以电感作为储能元件,以电感电流变化进行能量均衡,均衡电流可控性强.LC均衡器[14-16]通过LC振荡电路……
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