電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池組均衡電路設(shè)計(jì)

呂　航，劉承志

（1．西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，成都610031；2.淡馬錫理工學(xué)院清潔能源研究中心，新加坡529757）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．86中圖分類號(hào)：TM 42文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池組均衡電路設(shè)計(jì)

呂航1，2，劉承志1

（1．西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，成都610031；2.淡馬錫理工學(xué)院清潔能源研究中心，新加坡529757）

為了優(yōu)化和提升電動(dòng)汽車中的磷酸鐵鋰電池組均衡系統(tǒng)的性能，在應(yīng)用廣泛的Buck-Boost均衡電路基礎(chǔ)上，提出了一種可減少開關(guān)數(shù)量、加快均衡速度和提高效率的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該均衡電路用開關(guān)電感模塊替代電感，克服了Buck-Boost均衡電路僅能在相鄰電池間傳遞電荷的缺點(diǎn)，通過控制電感模塊中的開關(guān)繼電器，改變Buck-Boost電路的均衡子電路，減少電荷轉(zhuǎn)移步數(shù)。通過對(duì)比分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可知，優(yōu)化后的Buck-Boost均衡電路相較于原電路減少了開關(guān)數(shù)量，加快了27%的均衡速度和提高了均衡效率。

磷酸鐵鋰電池組；Buck-Boost均衡電路；開關(guān)數(shù)量；均衡速度；均衡效率

引言

電池技術(shù)的發(fā)展使其快速地應(yīng)用于各種領(lǐng)域，其中動(dòng)力鋰離子電池對(duì)推進(jìn)新能源汽車、新能源發(fā)電等的發(fā)展具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值［1］。相較于其他鋰離子電池，磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池具有能量密度高、穩(wěn)定好和自放電率低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛涉足于電動(dòng)車的電池應(yīng)用［2］。

但受限于單節(jié)鋰離子電池的電壓和容量特性，通常需要多節(jié)單體電池串并聯(lián)組成動(dòng)力電池組。由于各個(gè)電池的化學(xué)特性不可避免地存在差異，再加上老化、溫度、電流等各種因素的影響，使電池差異性逐漸變大，嚴(yán)重影響電池組容量和電池安全［3］。……