基于四管双向变换器的退役电池组有源快速均衡方法

作者：王鹿军; 柯锦洋; 詹敏; 吴铁洲; 姜久春^*

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(14): 5254-5266.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.210397

• 动力电池梯次利用
• 有源均衡电路
• 四管双向变换器
• 超级电容
• K-Means聚类算法

该文提出一种用于梯次利用电池组的高效快速的有源均衡电路及其控制策略。首先,通过四管双向变换器,将退役电池组中不平衡电池能量传递至由超级电容构成的能量中转单元,然后,再由变换器将超级电容中的能量分配至电池组中能量较低的电池单元,实现串联电池组的平衡。四管双向变换器的4个主开关管工作在同步整流的工作模式,在实现能量双向流动的同时,保证变换器本身具有较高的能量转换效率;采用K-Means聚类均衡算法对退役电池组中不相邻的单体电池优先进行均衡,然后再对电池组内部“电池簇”进行均衡,实现梯次利用电池组的高效快速均衡。为验证所提均衡方法的有效性,在MATLAB/Simulink软件中进行软件仿真,并搭建实验平台对6节串联梯次电池进行均衡实验。实验结果表明,与传统的电池均衡方法相比,该方法具有更短的均衡时间以及更高的均衡效率。

• 单位
  湖北工业大学