一种基于多绕组变压器的分层式模块化均衡器

摘要

针对目前蓄电池均衡器在解决大规模储能串联锂离子电池系统内各单体电池间能量不一致的问题时，存在均衡速度慢、均衡效率低、模块化程度弱等问题，采用Buck-Boost均衡电路和多绕组变压器均衡电路相结合的方式，提出了一种基于多绕组变压器的分层式模块化均衡器.该均衡器采用分层并行均衡模式，第一层均衡采用带死区的互补PWM控制的Buck-Boost均衡电路，可以有效避免能量回流，能量损耗低，均衡效率得到提升；第二层均衡采用多绕组变压器均衡电路，可以实现多目标均衡同时进行，均衡速度得到优化.同时该均衡器采用模块化设计，使均衡器易于扩展、应用范围广.对均衡器的拓扑结构、工作原理以及控制策略进行分析，在此基础上建立了8个单体电池串联组成的蓄电池系统均衡实验平台.通过均衡实验验证了理论分析的正确性以及该均衡器在均衡速度、均衡效率方面的优势.

关键词

锂离子电池 / Buck-Boost / 多绕组变压器 / 分层并行均衡 / 模块化