近年來自動引導(dǎo)車（AGV,Automated Guided Vehicle）在工業(yè)搬運領(lǐng)域得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。蓄電池系統(tǒng)是AGV車的動力源,由于AGV車的特殊工況,電池組在使用過程中產(chǎn)生的不一致性問題十分突出,如果不采用高效率均衡管理措施,會嚴重影響電池組的壽命。本文提出基于開關(guān)矩陣的雙向DC/DC型均衡電路拓撲結(jié)構(gòu),設(shè)計三閾值控制的主動均衡策略,可以適應(yīng)AGV車的特殊工況,快速完成均衡,且均衡損耗小。論文開展以下幾個方面研究:1)分析了鋰離子電池不一致性產(chǎn)生的原因,以及AGV車大電流充電,充電時間短、頻率高的特殊工況對不一致性的影響。通過研究鋰離子電池不一致性的特征參數(shù),確定了SOC作為主動均衡的評價參數(shù),為了改善均衡效果,使用EKF算法估算SOC以提高估算精度;2)為了提高均衡效率,根據(jù)硬件成本、能量效率、均衡速度、控制復(fù)雜性與尺寸重量等因素,結(jié)合AGV車的實際情況,提出一種基于開關(guān)矩陣的雙向DC/DC型均衡電路,該均衡電路能減少AGV車均衡過程中的能量損耗。3)提出一種適用于單均衡器均衡電路的三閾值控制的主動均衡策略,將電池根據(jù)SOC偏移量分為動作區(qū)、預(yù)動作區(qū)和不動作區(qū),通... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

AGV車實際工作時的電流變化圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文16上面介紹了幾種常用的電池等效電路模型，每一種模型各有千秋，現(xiàn)階段還沒有研究出能適用于所有領(lǐng)域的電池模型。因此，根據(jù)項目的需求來選取最適合的等效電路模型。2.2.2特性參數(shù)表現(xiàn)的不一致性可以表征實際使用中差異的特性參數(shù)包括電池的開路電壓，剩余可用容量以及SOC值。通過對比分析不同電池特性的參數(shù)，得到可以對電池不一致評價的最合適參數(shù)。（1）開路電壓開路電壓（OpenCircuitVoltage，OCV）表示電池開路時正負極間的電位差。對同一節(jié)電池進行循環(huán)充放電可以測量得OCV-SOC變化曲線，如圖2.7所示。圖2.7OCV-SOC關(guān)系曲線從圖中可以看到電池的OCV與SOC值呈現(xiàn)非線性的正相關(guān)，且OCV與SOC一一對應(yīng)，可以通過它們的這種對應(yīng)關(guān)系確定單體電池的當(dāng)前電量。值得注意的是，在獲得電池開路電壓值前需要將電池放置一小段時間，但是在AGV小車行駛過程中難以實現(xiàn)該操作。（2）工作電壓鋰離子電池工作電壓（ClosedCircuitVoltage，CCV）代表電池在充電時負載的電壓減去放電時負載的電壓。電池內(nèi)阻會導(dǎo)致電壓差，因此當(dāng)電池供電時的CCV和OCV會不一樣。當(dāng)6節(jié)單體電池在工作時，對其CCV進行測量，可以得到6節(jié)電池CCV變化曲線如圖2.8所示。可以看出，6節(jié)電池在放電初期CCV下降幅度平緩且相近，隨著放電時間的增加，5號電池和6號電池CCV下降速度加快，與電池組的整體趨勢有了較大偏差，其中6號電池最先到達了截至電壓，而其余5節(jié)電池仍然處在放電階段，這會

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文17導(dǎo)致6號電池的性能受損。當(dāng)AGV車在不一樣的條件下行駛時，放電電流會不停變化，特別在復(fù)雜多變的條件下會加劇電流的變化程度，同時也會影響電壓的穩(wěn)定性。圖2.86節(jié)電池恒流放電CCV變化曲線（3）SOCSOC是表示電池當(dāng)前電量的最常見方式，一般用式(2-3)表示。=×100%=×100%(2-3)式(2-3)中Qt為電池當(dāng)前剩余容量，QI為電池當(dāng)前狀態(tài)下的額定容量，Qo是當(dāng)前電池初始容量，Qd為電池放電量。因為每個電池存在老化程度、自放電率等不一致特性，使得Qo與QI在電池工作過程中也會帶來不同表現(xiàn)�？梢酝浦煌碾姵仉娏科銼OC的變化也不同。將3節(jié)工作年限不一樣的電池定容后進行循環(huán)供電，實驗得到SOC的變化曲線如圖2.9所示。圖2.93節(jié)單體電池放電時SOC變化曲線由圖2.9可知，放電時間越長，SOC值越低。隨著放電的持續(xù)，3號電池的SOC最快下降到0，這種情況下電池3很容易造成過放現(xiàn)象，為了避免電池的過

【參考文獻】：
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