容错航空蓄电池电源及其均衡管理

王友仁，黄薛，耿星，徐智童，陈则王

南京航空航天大学 自动化学院，南京 211106

航空蓄电池电源用于飞机引擎起动、飞行控制、通讯导航类机载电子设备的空中应急供电，以及飞机地面维护时供电，是飞机电源系统的重要组成部分，对飞机安全飞行和飞行任务完成起至关重要的作用[1]。

由于电池单体标称电压较低，需将多个电池单体串联使用以满足不同电压需求[2]。因电池组在使用过程中随时间反复充电和放电，每个电池单体显示出不同退化特性，尤其是一个或多个性能指标较差的电池比其他电池更快完成充电或放电。因此，性能指标较差的电池会制约整个电池组的工作循环寿命，甚至引发起火爆炸等严重安全事故[3]。

近年来，研究热点多集中于能量转移的均衡方式来解决单体电池不一致性。目前大多数能量均衡电路旨在实现主动均衡即使用各种储能元件和DC-DC变换器来实现组内各单体间能量转移。文献[4-5]提出变压器型主动均衡拓扑结构，采用单体电池端电压作为均衡变量实现能量从电池单体到电池单体的转移。文献[6]设计基于准谐振LC转换器和升压变换器的均衡拓扑结构，通过检测单体电池端电压进行电池组能量均衡管理。文献[7]利用变压器作为能量储存单元，通过检测每节单体电池的端电压估算其开路电压(OCV)，再用OCV与荷电状态(SOC)关系曲线(假定所有单体电池是相同的)来估计单体电池SOC，实现单对单电池能量均衡转移。……