【摘要】：現(xiàn)階段能源危機和環(huán)境污染已成為了一個全球性問題,在發(fā)展低碳經(jīng)濟的大背景下,電動汽車以其多元化的能量來源受到越來越多的重視,必將成為未來汽車行業(yè)的主流方向。各國政府和汽車制造企業(yè)都致力于電動汽車和動力電池的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化推進,取得了很大的成就。電動汽車的快速發(fā)展主要受限于技術(shù)研發(fā)和成本控制,這兩方面的關(guān)鍵都在于車用動力電池的發(fā)展。在目前主流動力電池中,鋰離子電池以能量密度高、循環(huán)使用壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)、安全無污染等優(yōu)點脫穎而出。在實際應(yīng)用中為了達(dá)到電動汽車電壓、功率以及行駛里程的要求,通常將上百節(jié)鋰離子單體電池成組應(yīng)用。然而受限于生產(chǎn)工藝,出廠之初的各單體電池參數(shù)上必然會存在差異,而這種初始差異會隨著使用過程中循環(huán)充放電次數(shù)的增多而逐漸累積。單體電池參數(shù)離散化程度擴大,不一致性加重會嚴(yán)重影響電池組的性能和循環(huán)使用壽命。本文提出在電池出廠之前進行更為嚴(yán)格合理的分選配組,在使用過程中及時建立均衡控制系統(tǒng)來改善電池組不一致性。為了精確地描述動力電池單體以及電池組的特性,確定二階RC等效電路模型作為本文的基本分析模型。綜合分析開路電壓、工作電壓、SOC等常用的均衡變量,選取工作電壓作為電池組不一致性的判據(jù),并在此基礎(chǔ)上制定均衡策略。對常見均衡拓?fù)潆娐返膬?yōu)缺點進行了對比分析,利用電感儲能原理,基于均衡路徑與均衡閾值的動態(tài)調(diào)整,采用了多準(zhǔn)則限定的電池組均衡電路,并提出閾值優(yōu)化策略,分別應(yīng)用于單體串聯(lián)電池組和分層電池組。為了驗證均衡電路以及閾值優(yōu)化措施的有效性,根據(jù)設(shè)計的均衡方案在Matlab/Simulink環(huán)境中搭建均衡系統(tǒng)仿真模型,對電池組充放電過程進行仿真。仿真結(jié)果表明,當(dāng)應(yīng)用于單體串聯(lián)電池組和分層電池組時,多準(zhǔn)則限定均衡電路在充電過程中能夠有效減小高電壓單體的充電電流;在放電過程中能夠減小低電壓單體的放電電流,具有出色的均衡性能,并且采取閾值優(yōu)化措施后能夠達(dá)到更好的均衡效果。
【圖文】：

圖 4.12 仿真模型總結(jié)構(gòu)Fig. 4-12 Structure of simulation model圖 4-13 均衡子電路結(jié)構(gòu)Fig. 4-13 Structure of equalization subcircuit

均衡子電路結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM912;U469.72

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