串联锂电池组分层均衡设计

张彦会，孟祥虎，肖 婷，张 斌

(广西科技大学 a.广西汽车零部件与整车技术重点实验室；b.汽车与交通学院，广西 柳州 545006)



串联锂电池组分层均衡设计

张彦会a，孟祥虎b，肖 婷b，张 斌b

(广西科技大学 a.广西汽车零部件与整车技术重点实验室；b.汽车与交通学院，广西 柳州 545006)

针对现有电感均衡方法，只能在相邻电池间进行均衡且均衡时间较长，采用基于电感和库克电路相结合的均衡方法，设计了一种分层式的锂电池组均衡结构。该分层均衡方法能够在内层单体电池间均衡的同时，与其他层之间进行均衡，从而增多了均衡的路径，缩短了均衡时间。相关的仿真及试验结果表明：设计的分层式锂电池组均衡方法在仿真时间上比传统电感均衡减少20%，且均衡后电压分布更为集中。

锂电池组；均衡；分层电路；仿真

0 引言

目前，国内外学者对锂电池组均衡技术采用的方法大致分为能耗型均衡和非能耗型均衡[1]。能耗型均衡主要为电阻放电式均衡[1-2]，此种均衡结构简单，但它是以消耗电量、产生热量为代价换取电池组的整体均衡，均衡效率较低且热量不好控制。非能耗型均衡主要为电感式均衡、电容式均衡和变压器型均衡。电感式均衡[3-4]所需元件成本低，并且扩展方便，但传统的开关电感式电路只能在相邻的电池间进行均衡，若相邻电压差较低时，均衡效率过低。电容式均衡[5]控制简单、容易实现，但是由于电容充放电时间与电压压差有关，在压差过小时同样使得均衡时间较长，均衡效率低，同时电容器件在过热环境下存在安全问题。……