【摘要】：為了解決環(huán)境污染這一制約社會健康發(fā)展的重大問題,改善能源結構、使用更加綠色的新能源是大勢所趨。在新能源的應用中儲能裝置發(fā)揮著不可或缺的作用,其中鋰離子電池由于具有高能量密度、高功率密度、使用壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)點,得到了廣泛的應用。在大型應用場合中,為了滿足對電壓、電流和容量的要求,通常需要將很大數(shù)目的鋰離子電池串并聯(lián)起來使用,由此伴隨著安全性、耐久性、不一致性等問題。針對這些問題,本文研究了對大規(guī)模鋰離子電池組電荷狀態(tài)(SOC)的不一致性進行估計和均衡的方法。對大規(guī)模鋰離子電池組的SOC進行不一致性估計可以確保電池組的安全使用。估計電池的SOC需要對電池構建模型,傳統(tǒng)常采用等效電路模型,該模型使用電阻、電容等元器件對電池的輸入與輸出特性進行模擬,結構簡單,但需要頻繁更新參數(shù)。目前越來越多的研究采用電化學模型估計電池SOC,電化學模型具有考慮電池內(nèi)部變量并且可以用于更進一步電池管理的優(yōu)點。研究大量電池串聯(lián)組成的電池組的SOC,如果單獨對每個電池進行建模,計算量將非常大且難以實現(xiàn),本研究提出一種對鋰離子電池組SOC不一致性估計的新的流程,該流程使用“平均-偏差模型”,其中平均模型采用電化學模型,具有精確度高且對單變量不敏感的優(yōu)點,可以反映電池組的整體特性;偏差使用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡描述,可以在得出電池組SOC不一致性的同時平衡估計的精確度和計算量。為了最大化鋰離子電池組的容量,需要先均衡電池組SOC的不一致性。在了解現(xiàn)有電池均衡電路方法的基礎上,本文對綜合性能較好的開關電容電路進行改進,設計了一種原創(chuàng)的開關電容均衡電路用于均衡電池組SOC的不一致性。此電路采用模塊化結構,在模塊內(nèi)和模塊間均采用循環(huán)方式與均衡電容連接,不僅可以提高均衡效率減少均衡時間,而且可以減少電路元器件的使用,使得電路的實現(xiàn)更加容易。本文接下來通過對該電路進行仿真和分析,驗證了此電路能夠更好更快地均衡電池組SOC的不一致性。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM912

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本文編號：2595873