串联电池组主动均衡拓扑及控制策略研究

作者：刘威; 唐传雨; 王天如; 那伟; 孙金磊

来源：电源学报, 2020, 1-14.

• 储能系统
• 串联电池模块
• 主动均衡
• 均衡策略
• 聚类分析

电池单体以串、并联的形式构成电池组，广泛应用于各类储能系统中。由于制造工艺和使用环境的不同，电池单体间内阻、库伦效率等参数的不一致在反复充放电后形成电池组电量的不均衡，导致电池组可用容量下降、电池组整体功率衰退等。为此，针对串联电池组提出了一种主动均衡电路拓扑，该拓扑包括基于正激变换器的双向DC/DC变换器及开关阵列。在主电路工作原理分析的基础上，进一步提出了一种基于聚类分析的SOC均衡控制策略。以8节电池单体串联构成电池组进行均衡验证实验。衡实验结果表明经过均衡操作后，不均衡电池组可用容量有所提升，证明了均衡策略及均衡系统的有效性。与传统的“平均差”法（可用容量提升2.6%）相比，所提出的均衡策略（可用容量提升10.8%）在均衡时间基本一致的前提下，对电池组一致性改善效果更好，电池组可用容量的提升效果更明显。

• 单位
  南京理工大学; 自动化学院