鋰電池充電均衡控制研究
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
3．2 控制策略
(1)在控制器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，對鋰離子電池的充電控制方法，采用恒流轉(zhuǎn)恒壓充電控制法。在恒流充電模式下，以0．3 A的電流對鋰離子電池進(jìn)行充電，與此同時(shí)，微控制器循環(huán)采樣鋰離子電池端電壓值。待電壓達(dá)到4．2 V時(shí)，微控制器自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓充電狀態(tài)。在恒流充電狀態(tài)下，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)跟蹤單體電池的電壓并不斷調(diào)整程序中事先設(shè)定的均衡值，直到所有電池電壓近乎同時(shí)達(dá)到最高電壓，進(jìn)而找到合適的均衡值。
(2)主控制器不斷檢測子電池電壓并計(jì)算平均電壓，當(dāng)檢測到有電池的電壓低于平均電壓的差值達(dá)到程序設(shè)定的均衡值時(shí)，主控制器定時(shí)器就會(huì)產(chǎn)生兩路一定占空比的PWM信號(hào)，偏離預(yù)設(shè)值越大，PWM的占空比也就越大。該過程持續(xù)到各電池電壓等于平均電壓。如此循環(huán)，直到所有電池充電結(jié)束。
(3)如果檢測到某單體電池電壓與均值的差超出均衡值較大，而且其溫度比其他電池都高，此時(shí)可將其序號(hào)記錄下來，方便對其追蹤觀察及預(yù)測其報(bào)廢時(shí)間。設(shè)計(jì)的均衡系統(tǒng)軟件流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201809/388579.htm
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論
在實(shí)驗(yàn)室條件下，任意選取6節(jié)容量為10 Ah的鋰電池串聯(lián)成電池組作為實(shí)驗(yàn)對象，將設(shè)計(jì)的均衡控制策略通過Matlab的Simulink進(jìn)行仿真驗(yàn)證。充電開始時(shí)，用3 A電流對電池組進(jìn)行恒電流充電，并在總電壓上升至24．8 V時(shí)由恒流充電轉(zhuǎn)為恒電壓充電，此時(shí)，充電電流不斷下降，當(dāng)其下降至0．3 A時(shí)停止充電。均衡前后各單體電池電壓曲線如圖6所示。
從圖中可以看出，均衡前單體電池的相對電壓差為0．104 V，而經(jīng)過均衡控制后縮小到0．056 V。均衡后，單體電池的不一致性得到了控制。實(shí)驗(yàn)表明設(shè)計(jì)的均衡控制器，簡單可靠、均衡性好，適用于電動(dòng)汽車儲(chǔ)能系統(tǒng)。
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