一种模块化的高性能蓄电池均衡器研究

作者:刘红锐*; 李海瑞; 韦向阳; 钱晶
来源:电工技术学报, 2023, 38(17): 4574-4585.
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221212

摘要

目前蓄电池均衡器在均衡速度、均衡效率、可扩展性等性能上的表现参差不齐,往往顾此失彼。该文在兼顾高的均衡效率、快的均衡速度的同时实现均衡器的模块化,提出一种模块化的高性能蓄电池均衡器。均衡器采用分层并行均衡模式,由于每层均衡控制中并行均衡目标的数量最大,因此均衡速度快,且不受串联单体电池数量的影响。均衡器采用最短的能量路径,即能量路径中功率开关的数量最少,均衡效率高,另外,第一层采用带死区的互补脉冲宽度调制(PWM)控制,均衡效率进一步提升。均衡器采用模块化设计,包含第一层和第二层均衡模块,所需功率开关器件的额定电压低,且均衡器硬件及参数与蓄电池系统电压等级无关,因此当串联蓄电池数量增加时,只需增加相应的均衡器模块的数量,而均衡器硬件及参数一经确定将保持不变。模块化设计使均衡器易于扩展、应用范围广。理论分析和实验验证表明,该均衡器在均衡速度、均衡效率和模块化方面具有优势。

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