串联电池组双目标混合均衡控制研究
2021-10-10郭向伟李文彪胡治国
电源学报 2021年5期
郭向伟,司 阳,李文彪,华 显,胡治国
(1.河南理工大学电气工程与自动化学院,焦作 454000;2.华为技术有限公司芯片业务部,深圳 250012;3.河南省电池研究院软件开发部,新乡 453000)
新能源汽车被列为我国中长期发展战略重点项目,具有广阔的市场前景。动力锂电池应用于新能源汽车时,由于其单体电池容量有限,而且单体电压较低,所以要将多个单体电池进行串并联以组成满足应用要求的动力电池组。由于同一型号的单体电池间存在不可避免的不一致性问题,将对电池组的能量利用率、循环寿命产生严重影响,并且容易导致出现过充和过放现象。为了改善电池组的不一致性问题必须引入有效的均衡系统[1-2]。
均衡控制研究的核心内容是均衡对象的判定,目前,基于端电压、SOC(state of charge)、可用容量的均衡控制策略相继被提出,并得到了深入研究。文献[3-6]的均衡控制策略是依据电池端电压建立均衡对象判据,动力电池是一个复杂的非线性系统,实际应用中,电池的差异不能仅凭端电压的高低来衡量,电池组中容量低的电池在充电时或者充电后,其端电压可能比其他电池高,如果采用这种均衡方法,均衡结果是容量低的电池给容量高的电池补充能量,最终均衡结果可能加大了电池组中电池容量的差距。文献[7-8]以SOC 作为判据的均衡方法只能解决电池组中容量较大的电池因长期充电不足而性能下降问题,并不能减小或消除各电池实际容量的差距;另外,文献[9-10]利用开路电压建立均衡控制策略,以开路电压为均衡对象实质仍是以SOC 为判据,因为电池在正常工作电压范围内两者呈近似一一对应的函数关系。……
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