鉅大LARGE | 點擊量:4556次 | 2021年03月07日
蓄電池容量均衡的方法有什么?
蓄電池容量均衡的方法重要有電阻消耗均衡法、開關(guān)電容法、雙向DC-DC變流器法、多繞組變壓器法、多模塊開關(guān)均衡法、開關(guān)電感法等。
1.電阻消耗均衡法
電阻消耗均衡法是通過與電池單體連接的電阻,將高于其他單體的能量釋放,以達(dá)到各單體的均衡,如圖1所示。每個蓄電池單體通過一個三極管與一個電阻連接,通過控制三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷實現(xiàn)蓄電池單體對電阻的放電。該種結(jié)構(gòu)控制簡單,放電速度快,可多個單體同時放電。但缺點也很明顯,能量消耗大,只能對單體進(jìn)行放電不能充電,而且其他蓄電池單體要以最低的單體為標(biāo)準(zhǔn)才能實現(xiàn)均衡,效率低。
2.開關(guān)電容法
開關(guān)電容法是在每兩個相鄰的蓄電池之間通過開關(guān)器件與一個電容并聯(lián),如圖2所示。通過控制開關(guān)器件驅(qū)動信號pWM的占空比實現(xiàn)相鄰兩個電池之間能量的傳遞。例如若蓄電池單體容量B1高于B2,G1開通G2關(guān)斷時,電容C1和電池單體B1并聯(lián),B1將能量傳遞給C1;G1關(guān)斷G2開通時,電容C1和電池單體B2并聯(lián),C1將能量傳遞給B2,完成這個周期內(nèi)的能量傳遞。以此類推,通過控制開關(guān)器件的開通與關(guān)斷,利用電容實現(xiàn)能量的逐個傳遞。
該電路可以等效成如圖3所示電路,在每兩個電池單體之間連接一個等效電阻,可以推出如等式淵1冤給出的等效阻值。這種方法由于能量逐個傳遞,因此均衡時間較長,可以根據(jù)等式淵1冤,通過改變開關(guān)器件的開關(guān)頻率和電容容值的方法調(diào)節(jié)等效電阻,改變充放電電流。
式中:f為開關(guān)頻率;t=RC;D為占空比。
開關(guān)電容法控制簡單,可實現(xiàn)充電和放電均衡,但由于是逐級傳遞能量,因此均衡速度較慢。
3.雙向DC-DC變流器法
該方法每個蓄電池單體都連接一個雙向DCDC變流器后再串聯(lián),如圖4所示。由于蓄電池單體電壓等級比較低,一般情況下將蓄電池單體作為低壓側(cè)。在給蓄電池組充電時,根據(jù)圖5的控制策略,可以實現(xiàn)對每個蓄電池單體的恒壓充電,假如將該控制策略的電壓外環(huán)打開,可以根據(jù)均衡的要進(jìn)行恒流充放電控制。在放電時,假如連接負(fù)載較重,有些雙向DC-DC變流器的電感可能工作在斷續(xù)狀態(tài)。
這種均衡方法可以同時對所有電池單體進(jìn)行充放電,并針對不同電池單體的容量情況控制充放電電流。此方法控制靈活,充放電均衡時間短。但由于每個蓄電池單體都要一個雙向DC-DC變流器,因此成本較高。
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