基于SOC的锂离子电池组主动均衡系统的研究

徐 宏

(山东外事职业大学，山东 威海 264504)

0 引言

电动汽车锂离子电池组的容量存在“木桶效应”[1]。电池组充电时，一旦有单体电池率先达到截止条件，其他电池都将停止充电；电池组放电时，若有单体电池率先达到截止条件，剩余的电池电量将无法释放[2]。电池组若经历多次充放电过程，会出现容量不一致的现象[3]。若一旦出现热失控的情况，将给生产和生活带来危害，故采用电池均衡策略实现各单节电池 SOC趋于一致，可以提高动力电池组的能量利用率，减小电池组使用耗损，保障整个用电设备的运行安全，具有重要的现实意义。

主动均衡和被动均衡是目前电池均衡领域从能力消耗方面考虑的两类均衡方式[4]。主动均衡以其非能量损耗的特性，克服被动均衡的诸多弊端，将高电量电池中的多余电量通过电感、电容或者变压器等元器件向低电量电池转移。针对串联电池组均衡技术的研究，有均衡电路的研究和均衡控制策略的研究[5]。目前，对于均衡控制策略的一致性研究仍然以选取电压作为一致性的准则。但是，这一准则在开关损耗和电压误差方面有弊端。与此同时，有文献表明SOC作为均衡一致性准则，最终使得电池组的一致性得到显著提升[6]。SOC可更为准确地反映电池组的不一致性，又能稳定地完成电池能量的转移，从而降低开关损耗率，延长电池的使用寿命。近年来，电池SOC的研究更为广泛。安时积分法容易累积因传感器测量产生的误差，造成估算结果误差，且误差较大；……