针对电池组单体电池电量不均衡问题,采用多模块隔离型电池组均压变换器方案动态、隔离、高效的实现单板24电池组的均压。样机如图1所示,变压器原副边都采用了半桥结构,原边绕组接整体电池组,每一个副边绕组接两个单体电池。因为整个串联电池组共用一个变压器,电池的能量通过变压器在整体电池和单体电池之间传递。与普通的多绕组变压器均衡结构相比,该均衡结构可以通过控制开关器件来实现指定电池与整体电池之间的充放电,并且可以实现最多半数电池的放电,同时给所有低电量的电池充电,均衡的精度更高,目的性更强,效率也更高。相比于非隔离的均衡拓扑,该电路拓扑每个电池对应的开关数量为 (N为串联电池的数量),使用的开关器件数量较少,可以通过变压器实现远距离电池之间的能量传递,在同一时间大部分电池都可以参与能量的传递,均衡的速度更快。
图1 串联二十电池副边十模块均压样机
根据电池容量大小的不同,均衡峰值电流可达到5A。均衡前电池电压极差为66mV,标准差为0.0174;均衡后的电池电压极差为14mV,标准差为0.00355,明显改善电池组的不一致性,很好的实现了串联电池组单体电池电量的均衡。
应用领域(含已推广使用情况):电动汽车动力电源均压;其它备用电源电池串联均压电路。
知识产权情况:软硬件全自主开发,未申请专利。
技术水平:国际先进。
技术成熟度:熟化阶段。
团队简介:舒泽亮,西南交通大学教授,博士生导师。国家科学技术奖励评审专家,国家重点研发计划专项评审专家,国家自然科学基金委评审专家,四川省电源学会副理事长,国际电气与电子工程师学会Senior Member,是 “电力电子变压器”研究团队责任教授,团队主要面向电力电子技术、牵引供电与传动领域研究电力电子变压器关键技术。近5年团队主持国家级项目3 项,纵横向项目10余项,主持建设“工业电力电子实验室”,自主研发“十五模块电力电子变压器平台”“200kW 电力电子变压器环流双模块平台”“磁浮车载85kW 全SiC 直-直变换器”等实验平台二十余套,在多电平变流器技术、同相供电变换器、电力电子变压器技术、FACTS装置及电力电子应用中的数字信号处理技术等,以及面向无功谐波补偿、车载电力电子变压器、贯通式同相供电、宽禁带器件应用等方面具有相当的技术积累和研究成果。