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高效隔離電池組均壓技術
針對電池組單體電池電量不均衡問題,采用多模塊隔離型電池組均壓變換器方案動態、隔離、高效的實現單板24電池組的均壓。 樣機如圖1所示,變壓器原副邊都采用了半橋結構,原邊繞組接整體電池組,每一個副邊繞組接兩個單體電池。因為整個串聯電池組共用一個變壓器,電池的能量通過變壓器在整體電池和單體電池之間傳遞。與普通的多繞組變壓器均衡結構相比,該均衡結構可以通過控制開關器件來實現指定電池與整體電池之間的充放電,并且可以實現最多半數電池的放電,同時給所有低電量的電池充電,均衡的精度更高,目的性更強,效率也更高。相比于非隔離的均衡拓撲,該電路拓撲每個電池對應的開關數量為 (N為串聯電池的數量),使用的開關器件數量較少,可以通過變壓器實現遠距離電池之間的能量傳遞,在同一時間大部分電池都可以參與能量的傳遞,均衡的速度更快。
圖1 串聯二十電池副邊十模塊均壓樣機 圖2 串聯二十電池副邊十模塊均壓測試波形 根據電池容量大小的不同,均衡峰值電流可達到5A。均衡前電池電壓極差為66mV,標準差為0.0174;均衡后的電池電壓極差為14mV,標準差為0.00355,明顯改善電池組的不一致性,很好的實現了串聯電池組單體電池電量的均衡。 應用領域:電動汽車動力電源均壓;其它備用電源電池串聯均壓電路。知識產權情況:軟硬件全自主開發,未申請專利。 團隊簡介:舒澤亮,西南交通大學教授,博士生導師。國家科學技術獎勵評審專家,國家重點研發計劃專項評審專家,國家自然科學基金委評審專家,四川省電源學會副理事長,國際電氣與電子工程師學會Senior Member,是 “電力電子變壓器”研究團隊責任教授,團隊主要面向電力電子技術、牽引供電與傳動領域研究電力電子變壓器關鍵技術。近5年團隊主持國家級項目3 項,縱橫向項目10余項,主持建設“工業電力電子實驗室”,自主研發“十五模塊電力電子變壓器平臺”“200kW 電力電子變壓器環流雙模塊平臺”“磁浮車載85kW 全SiC 直-直變換器”等實驗平臺二十余套,在多電平變流器技術、同相供電變換器、電力電子變壓器技術、FACTS裝置及電力電子應用中的數字信號處理技術等,以及面向無功諧波補償、車載電力電子變壓器、貫通式同相供電、寬禁帶器件應用等方面具有相當的技術積累和研究成果。 |