动力电池均衡策略

动力电池主动均衡方案总结

项目：纯电动中型公务客车研发及示范动力电池组主动均衡方案合工大: 安凯:编制：校对：校对：审核：审核：批准：合肥工业大学2015年11月15日目录1 背景 (1)2 均衡变量的选择 (2)2.1 以开路电压作为均衡变量 (2)2.2 以工作电压作为均衡变量 (2)2.3 以SOC作为均衡变量 (3)2.4 以剩余可用容量作为均衡指标 (3)3 主动均衡方案 (4)3.1 基于电容式均衡拓扑结构 (4)3.1.1 基于单电容均衡拓扑结构 (4)3.1.2 基于多电容均衡拓扑结构 (5)3.2 基于电感式均衡电路 (6)3.2.1 基于单电感均衡结构 (6)3.2.2 基于多电感均衡结构 (7)3.3 基于单绕组和多绕组变压器的均衡电路 (7)3.3.1 基于单绕组变压器均衡结构 (7)3.3.2基于多绕组变压器均衡结构 (8)3.4 基于DC/DC变换器式均衡策略 (9)3.4.1 基于Buck变换器均衡结构 (9)3.4.2基于Buck-Boost变换器均衡结构 (10)3.4.3 基于CUK变换器均衡结构 (10)4 均衡拓扑结构总结 (11)5 均衡策略选择 (13)5.1 最大值均衡法 (13)5.2 平均值及差值比较均衡策略 (13)5.3 模糊控制法 (14)6 动力电池组均衡技术总结 (14)1 背景随着动力电池在电动汽车动力系统中的广泛应用，逐渐暴露出一系列诸如耐久性、可靠性和安全性等方面的问题。

电池成组后单体之间的不一致是引起这一系列问题的主要原因之一。

由于电动汽车类型和使用条件限制，对电池组功率、电压等级和额定容量的要求存在差别，电池组中单体电池数量存在很大的差异。

即使参数要求相似，由于电池类型不同，所需的电池数量也存在较大的差别。

总体看来，单体数量越多，电池一致性差别越大，对电池组性能的影响也越明显。

车载动力锂离子电池成组后，电池单体性能的不一致严重影响了电池组的使用效果，减少了电池组的使用寿命。

纯电动汽车动力电池均衡的方法

纯电动汽车动力电池均衡的方法
纯电动汽车的动力电池均衡是保障电池组性能和寿命的关键之一。

动力电池均衡主要指的是电池组中每个电池单体的电荷状态保持在相对均衡的水平，以避免出现电池单体之间电荷不平衡过大而影响整个电池组的性能和寿命。

下面介绍几种常见的纯电动汽车动力电池均衡方法：
1. 被动均衡方法：被动均衡是通过电池组内部的电阻和电压差来自动实现电荷均衡，减少电池之间的电荷差异。

这种方法适用于电池组内部电池单体容量差异较小的情况。

2. 主动均衡方法：主动均衡是通过集中控制系统对电池组内的电池单体进行监测和控制，通过充放电控制调节各个电池之间的电荷状态，使其保持相对均衡。

这种方法适用于电池组内部电池单体容量差异较大的情况。

3. 能量平衡方法：能量平衡是通过控制电池组的充电和放电过程，使电池组中电池单体的能量分布尽量均衡。

这种方法通常通过充电和放电模式的调节来实现，以避免电池单体之间的容量差异过大。

4. 外部均衡方法：外部均衡是指使用外部设备或器件对电池组进行均衡，通过外部充电器或者专门的均衡装置来完成电池组内各个电池单体的均衡任务。

这种方法适用于对电池组均衡性能要求较高的情况，但也需要额外的设备和成本。

总的来说，纯电动汽车动力电池均衡方法多种多样，可以根据电池组内电池单体容量差异大小及车辆的实际情况选择适合的均衡方法。

通过合理的均衡方法，可以提高电池组的性能和寿命，保障纯电动汽车的续航里程和使用寿命。

动力电池组能量均衡管理控制策略

可有效应用于动力电池单体能量的一致性管理。关键词：动力电池；电池模型；电荷状态；参数预估；均衡控制
中图分类号：ＴＫ０１文献标志码：Ａ文章编号：１００７－－４４９Ｘ（２０１３）１０－０１０９－０６
赵奕凡，杜常清，颜伏伍
（武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北武汉４３００７０）
摘
要：锂离子电池尤其是磷酸铁锂电池处于端电压平台阶段时，单体荷电状态与端电压之间
无明显联系，仅根据端电压差异无法实现精确的单体均衡控制。针对以上问题。研究提出了基
ｖｏｌｔａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｉｔｃａｎｎｏｔａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｃｅｌｌｅｎｅｒｇｙｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｖｏｌｔａｇｅ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｉｔｐｒｏｐｏｓｅｄｃｅｌｌｅｎｅｒｇｙｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｅｌｐｒａａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｏｗｅｒｂａｔｔｅｉｅｒｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｃｈｒａａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅｔｔｅｒｍｉｎａｌｖｏｌｔａｇｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌｏａｄｓｔｅｐｃｈｎｇａｅ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｐａｒｍｅａｔｅｒｓｏｆｐｏｗｅｒｂａｔｔｅｉｅｒｓｗｅｒｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙｎｏｎ — ｌｉｎｅｒａｌｅａｓｔｓｑｕｒｅａｍｅｈｏｔｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｈｅｔｓｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｏｆｃｅｌｌｓｗａｓｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄｆｒｏｍｔｈｅｌｒｇａｅｒｏｎｅｔｏｈｅｔ

动力电池均衡策略 Revised by Petrel at 2021BMS均衡管理主要分为被动均衡（有损均衡）和主动均衡（无损均衡）。

电池模组中，随着使用每个电池单体的容量会产生差异性，容量大的总会浅充浅放，容量小的总会过充过放，造成容量大的衰减慢，寿命长，容量小的衰减快，寿命短，最终导致电池模组的寿命缩短。

均衡的目的则是减少这种差异性，保持电池的一致性。

一、被动均衡：通过能量消耗，限制电压最高的电池单元的充电电流，来实现和电压较低的电池单元的充电平衡。

特点：控制简单，电路体积小，浪费能量。

一种被动均衡策略：1、均衡只有在充电状态才开启（主机下发充电状态）；2、均衡只有在受到主机下发的均衡开启命令时才开启；3、如果从机与主机通讯中断立即关闭均衡；4、从机的最低电压大于2.7V；5、需要开启均衡的电池其电压需大于均衡开启电压3.55V（可配）；6、从机需均衡的单体与该从机最低电压的差值必须大于均衡开启最小压差（20mv可配）；7、从机单节电池需要开启均衡的单体电压与该从机所有电池最低电压的电压差值必须小于开启最大压差（800mv可配）才能开启均衡；8、电池组最高温度必须小于开启最高温度才能开启均衡；9、电池组未出现过充状态。

以上条件需同时满足；如果从机配置为整体均衡，且主机下发均衡参考电压（默认为平均电压），则将上述策略的从机所有电池最低电压换成主机下发的参考电压（程序默认使用整体均衡）。

二、主动均衡：通过能量补充，补充电压最低的电池单元的充电电流，来实现和电压较高的电池单元的充电平衡。

特点：需从外部补充能量，给BMS供电的DCDC功率要大；一种主动均衡策略：1、均衡只有在收到主控模块下发的均衡开启命令和充电信号室内才开启，连续10秒接收到开启命令和充电信号才开启均衡；2、如果从机与主机通讯中断（判断本从机与主机中断延时30S±5S）立即关闭均衡；3、从机的开启均衡最低电压必须大于均衡开启电压2.8V（可配置），持续5S；4、采集模块电池最低电压与从控所有电池最高的电压差值在800mv（可配）和20mv（可配）之间，且持续5S，才开启均衡；5、电池组需均衡的单体电压小于单体过充保护值；6、电池组最高温度低于开启最高温度才能均衡；7、电池组未出现过充状态。

动力电池均衡充电控制策略研究

ｐｒａａｙｅｈｉｃｉｄｌｏｔｅｙｅｕｌｚｔｎｃｒｅ，ｓｕｅｈｕｃｈｒｅｃｎｔｏｔｏｆｅｎｌｚｄｔｅｃｒｕｔｍｏｅｆｂａｔｒｑａｉａｉｈａｇｏｔｄｉｄｔｅｑｉｋｃａｇｏｒｌｍｅｈｄｏｔｅｐｗｅａｔｒｈｏｒｂｔｅｙ，ａｄｐｏｏｅｎｅｕｌａｉｎｃａｇｏｔｏｔａｅｙｗｈｃａｎｒａｅｔｅｂａｔｒｉｎｒｐｓｄａｑａｉｔｈｒｅｃｎｒｌｓｒｔｇｉｈｃｎｉｃｅｓｈｔｅｙｌｅｚｏｆｃｃｅＢａｅｎｔｅｐｏｏｅｈｒｅｃｎｒｌｓｒｔｇ，ｅｐｒｍｅｔｌｙｔｍｆ７ｙｌ．ｓｄｏｈｒｐｓｄｃａｇｏｔｏｔａｅｙｘｅｉｎａｓｓｅｏ２Ｖ／１０ＡＨｌｉ — ａｉ２ａｄｃｄｂｔｅｙｃａｇｒｉｅｅｏｅａｔｒｈｒｅｓｄｖｌｐｄ．Ｅｘｅｉｎａｅｕｔｈｗｔｅｓｂｉｔｎｆｅｔｖｎｓ．ｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓｓｏｉｓｆａｉｌｙａｄｅｆｃｉｅｅｓｉＫｅｒ：ａｔｒｎｇｍｅｔｓｓｅ；ｅｕｌｚｔｎｃｎｒｌｉｅｃｃｅ；ｃａｇｔｅｙｉｅｉｓ；ｓａｅｙｗｏｄｓｂｔｅｍａａｅｎｙｔｍｙｑａｉａｉｏｔｏ；ｌｆｙｌｏｈｒｅｂａｔｒｎｓｒｅｔｔ
终导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短的问题，分析动力电池组均衡充电控制系统的电路模型，究电池组快速充电的方法。出一种能够消除单体电池性能差异对动力电池组循环寿命影响研提的均衡充电控制策略。该控制策略根据电池组中单体电池的不同状态，过均衡电路微调单体电通

充电模式下动力电池组分布式主动均衡控制方法

充电模式下动力电池组分布式主动均衡控制方法随着电动汽车的普及，动力电池组的管理和控制成为了一个重要的问题。

动力电池组中各个单体电池之间的差异会导致电池组的性能和寿命出现不均衡，因此需要对动力电池组进行分布式主动均衡控制。

本文将介绍一种充电模式下的动力电池组分布式主动均衡控制方法。

动力电池组的分布式主动均衡控制方法是指通过控制电池组中各个单体电池之间的电流流动，使得电池组中各个单体电池的状态-of-charge（SOC）和状态-of-health（SOH）保持在相对均衡的状态，从而延长电池组的寿命，提高电池组的性能。

在充电模式下，动力电池组的各个单体电池之间的差异会变得更加明显，因此需要一种高效的分布式主动均衡控制方法来保持电池组的均衡。

本文提出的充电模式下动力电池组分布式主动均衡控制方法主要分为三个步骤：状态监测和数据采集、控制策略生成和执行、性能评估和优化。

首先是状态监测和数据采集。

在充电模式下，需要实时监测电池组中各个单体电池的电压、电流和温度等参数，并进行数据采集和处理。

通过对电池组中各个单体电池的参数进行监测和采集，可以获取电池组的实时状态信息，为后续的控制策略生成和执行提供数据支持。

接下来是控制策略的生成和执行。

基于状态监测和数据采集得到的电池组状态信息，需要设计一种高效的控制策略来实现动力电池组的分布式主动均衡。

控制策略可以通过控制电池组中各个单体电池之间的电流流动来实现动力电池组的均衡。

具体来说，可以通过调节电池组中各个单体电池的充放电电流来实现动力电池组的均衡。

控制策略需要考虑电池组中各个单体电池的动态特性和响应速度，以实现优化的均衡效果。

最后是性能评估和优化。

在控制策略执行过程中，需要实时监测电池组的均衡效果，并对控制策略进行调整和优化。

通过对电池组的性能进行评估和优化，可以使得控制策略更加精准和高效，从而实现更好的分布式主动均衡效果。