采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池均衡策略

摘要

为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题，提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略。将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数，通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换，实现各电池单体及电池小组之间的均衡，并通过隔离荷电状态最低的电池单体或电池小组加快均衡速度。使用MATLAB/Simulink软件进行仿真，并与原矩阵型可重构均衡策略进行对比，仿真结果表明：与原矩阵型可重构均衡策略相比，改进均衡策略在负载为10、20和40 W时可分别提升13.1%、27.1%和30.1%的均衡速度；在考虑开关导通电阻时，所提出的改进均衡策略在均衡过程后期通过荷电状态差值造成的电压差加速了均衡过程，在导通电阻较大时仍能有效均衡电池组，有效地避免了原矩阵型可重构均衡策略的均衡效果随导通电阻增大而变差，甚至无法均衡电池组的缺陷，成功达到均衡目标。由此证明所提的改进矩阵型均衡策略相较于原矩阵型均衡策略具有更好的均衡效果。

关键词

锂离子电池 / 均衡策略 / 不一致性 / 荷电状态

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2021YFB1600202)