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动力电池均衡系统的优化设计

更新时间：2020-03-31 19:36:57 大小：3M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：动力电池 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

伴随着社会经济和工业现代化的飞速发展，石油资源的枯竭和环境污染问题不容忽视。近年来，新能源发电、电动汽车、空间电源、通信设备备用电源等领域越来越广泛的使用动力电池作为储能设备。但是受到电池制造技术和电源管理系统的技术制约，动力电池使用过程中需要大量单体多级串并联才能够提供足够的供电电压和驱动功率。但是这类电池串联使用时，容易由于容量的不均衡问题造成部分电池单体过充电与过放电的现象，大大影响动力电池组的使用寿命和安全性。因此，可靠的均衡电路和均衡策略成为解决这一问题的关键性技术。本文的主要任务就是设计出一种精度、速度、效率、成本等各项指标均满足要求的均衡系统。

  在全面分析国内外动力电池均衡技术的基础上，针对传统均衡技术存在的问题，研究了一种智能型分布式无损均衡电路。该电路每一个均衡子模块只需要一个电容作为能量转移元件，磁性元件仅用作保护功能，通过两个MOSFET的开关逻辑和周期变化就可以控制相邻单体的能量转移方向和均衡效果。

  均衡系统采用单片机MSP430F169作为核心控制微处理器，完成了均衡控制信号发生和逻辑判断，高精度数据采样，触摸键盘控制，检测报警等功能的系统级实现。本文首先结合均衡电路的工作原理，详细阐述了均衡系统内部各个子模块的参数计算、元器件选型和硬件实现原理；然后对各部分功能实现进行了软件驱动控制和优化设计，并给出了的每个功能子模块的软件设计流程图；接着基于MATLAB/SIMULINK搭建了均衡主模块的仿真电路，对均衡策略和均衡系统参数进行了仿真，验证了方案可行性。最后，建立由三个动力电池单体组成的实验平台，通过对样机的测试分析，均衡精度达到±10mV，均衡速度快，有效的实现了动力电池组中三个单体之间的均衡。

  实验证明，该均衡电路易于实现模块化，均衡结构简单安全，造价低廉，适合于动力电池的相关应用领域，为开展大容量动力电池组均衡系统的研究和多级均衡结构的实现提供了有效的均衡解决方案。

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