锂离子电池能量平衡控制案例研究

电动汽车锂离子电池组一般采用多单体串并联的结构，由于电池单体本身的不一致性，要在电池组充放电过程中进行能量平衡控制。

采用双层准谐振开关电容平衡法实现串联电池能量的自动平衡。在对传统的双层开关电容平衡方法进行改进后，采用准谐振软开关终止开关的零电流导通和截止。仿真和实验结果表明了该方法的有效性。

电动汽车和混合动力汽车都要动力锂电池组。目前的电池，不管是铅酸电池还是镍氢电池，都是锂离子电池。由于单节电池电压较低，多节电池要串并联才能满足汽车的高电压需求。锂离子电池是目前商用电池中能量密度最高的，因此广泛应用于电动汽车和混合动力汽车。

水果的锂离子电池生产过程中,不可能电池特点完全一致,因为生产过程问题和材料的不均匀性,使蓄电池极板厚度、孔隙率、活性物质的活化程度,和其他的细微差别,电池的内部结构和材料不一致,导致相同的批量生产的单体电池电压、电池容量,内阻等参数。

另外，在电池加载操作中，由于电池装置方位不同，散热状态不同，自放电程度不同等影响，在一定程度上新增了电池参数不一致。这样的不一致导致的使用锂离子电池串联,这要电池处理系统动态平衡电池在充电和放电能量,以防止单电池过度充电或过量放电,并确保每个单电池的最大容量是合适的,然后确保电池寿命和可靠性。

现在电池组采用的均衡方法重要分为强制均衡和自动均衡两大类。强迫平衡也称为耗散平衡。它的结束方法是将一个可控电阻并联在每一个电池上，消耗大容量电池的剩余能量，结束整组电池的电压平衡。

自动平衡的能量转移平衡,结束的方法是将高能电池的单体的低能量电池单体,或整个电池能量最低的单电池,在执行过程中要一个储能环节,这样的能量通过这个链接从一开始分发。

自动均衡理论有很多，包括使用开关电容变换器的均衡。在此基础上，a.c.Baughman等人提出了双层开关电容的理论，提出了单层开关电容的功率平衡。

提出了一种改进的谐振双层开关电容平衡控制方法。通过使用LC串联谐振开关电容系统，可以终止开关的零电流导通和关断，进一步降低开关损耗，改善电磁干扰(EMI)问题和行程平衡功率。