本文關(guān)鍵詞：鋰電池主動(dòng)均衡管理與效率優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是新能源發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,本文主要針對(duì)分布式鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中優(yōu)化并聯(lián)微變換器系統(tǒng)效率的功率分配控制策略和串聯(lián)鋰電池組主動(dòng)均衡架構(gòu)進(jìn)行研究。本文針對(duì)現(xiàn)有串聯(lián)鋰電池組的主動(dòng)均衡架構(gòu)存在的缺陷,提出了一種分層均衡架構(gòu),將串聯(lián)鋰電池組進(jìn)行再分組,底層采用傳統(tǒng)A-C2C結(jié)構(gòu),頂層與各電池包相連并且能夠在電池包之間自由傳遞能量,具有高靈活性,并利用多向多端口變換器構(gòu)成頂層均衡電路。所提架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)不同電池包的能量解耦,避免了均衡過程中的反復(fù)充放電問題,有利于延長(zhǎng)電池壽命,提升電池健康狀態(tài)(SOH)。此外,所提架構(gòu)能夠降低系統(tǒng)內(nèi)均衡電路所需的額定電流,從而降低成本,提高系統(tǒng)效率。搭建了基于分層架構(gòu)的均衡系統(tǒng)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果證明了該架構(gòu)的有效性,與傳統(tǒng)A-C2C架構(gòu)相比,均衡時(shí)間和均衡過程中的損耗分別減少27.6%和44%.此外,該架構(gòu)中均衡電路額定電流密度僅為其它文獻(xiàn)方案的37.5%,成本僅為11.5%.本文分析了微變換器并聯(lián)系統(tǒng)中功率分配存在的效率問題,給出了具有普適性的系統(tǒng)損耗模型,該模型直接建立了系統(tǒng)損耗與輸入/輸出條件的函數(shù)關(guān)系�；谠撃Ｐ�,本文提出了自適應(yīng)輸入/輸出條件的最優(yōu)功率分配控制策略,能夠在寬范圍自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)最小損耗點(diǎn)并分配各變換器負(fù)載,從而優(yōu)化系統(tǒng)效率。在實(shí)驗(yàn)室搭建了由三臺(tái)200 W高升壓比LLC微變換器原理樣機(jī)并聯(lián)構(gòu)成的變換器系統(tǒng),對(duì)本文提出的功率分配控制策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明,本文提出的功率分配控制策略在全負(fù)載范圍提高了并聯(lián)變換器系統(tǒng)的效率,提升最高達(dá)10.1%.
【關(guān)鍵詞】：鋰電池 主動(dòng)均衡 多向多端口變換器 并聯(lián)微變換器 功率分配
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-14
• 縮略詞14-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 串聯(lián)鋰電池組的均衡16-18
• 1.2.1 鋰電池不均衡現(xiàn)象的原因及危害16-17
• 1.2.2 串聯(lián)鋰電池組的均衡技術(shù)17-18
• 1.3 分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中的并聯(lián)微變換器18-20
• 1.3.1 分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)18-19
• 1.3.2 微變換器并聯(lián)系統(tǒng)的功率分配19-20
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及意義20-23
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.4.2 研究意義21-23
• 第二章 串聯(lián)鋰電池組分層均衡架構(gòu)23-41
• 2.1 現(xiàn)有鋰電池均衡架構(gòu)分析23-28
• 2.1.1 A-C2C架構(gòu)23-25
• 2.1.2 D-C2C架構(gòu)25-26
• 2.1.3 C2P架構(gòu)26-27
• 2.1.4 現(xiàn)有鋰電池均衡架構(gòu)總結(jié)27-28
• 2.2 分層均衡架構(gòu)28-30
• 2.2.1 整體結(jié)構(gòu)28
• 2.2.2 頂層結(jié)構(gòu)28-29
• 2.2.3 底層結(jié)構(gòu)29-30
• 2.3 均衡控制過程30-33
• 2.4 分層均衡架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)33-35
• 2.5 分層均衡架構(gòu)中的均衡電路拓?fù)?/span>35-40
• 2.5.1 頂層均衡電路35-40
• 2.5.2 底層均衡電路40
• 2.6 本章小結(jié)40-41
• 第三章 分層均衡架構(gòu)的仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證41-57
• 3.1 仿真驗(yàn)證41-43
• 3.2 頂層均衡電路參數(shù)設(shè)計(jì)43-45
• 3.2.1 性能參數(shù)43
• 3.2.2 多繞組變壓器設(shè)計(jì)43-44
• 3.2.3 開關(guān)管選取44
• 3.2.4 控制電路設(shè)計(jì)44-45
• 3.3 底層均衡電路參數(shù)設(shè)計(jì)45-46
• 3.3.1 性能參數(shù)45
• 3.3.2 電感設(shè)計(jì)45
• 3.3.3 開關(guān)管選取45-46
• 3.3.4 控制電路設(shè)計(jì)46
• 3.3.5 輔助電源設(shè)計(jì)46
• 3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-56
• 3.4.1 均衡電路工作驗(yàn)證47-50
• 3.4.2 均衡效果驗(yàn)證50-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 優(yōu)化微變換器并聯(lián)系統(tǒng)效率的功率分配控制策略57-68
• 4.1 微變換器并聯(lián)系統(tǒng)功率分配問題的分析57-58
• 4.2 變換器并聯(lián)系統(tǒng)損耗模型58-59
• 4.3 自適應(yīng)輸入/輸出條件的最優(yōu)功率分配控制策略的設(shè)計(jì)59-61
• 4.4 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)及流程61-63
• 4.5 高升壓比LLC微變換器63-67
• 4.5.1 變換器拓?fù)涞耐茖?dǎo)和選取63-64
• 4.5.2 變換器工作原理分析64-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 第五章 功率分配控制策略的仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證68-80
• 5.1 仿真驗(yàn)證68-70
• 5.2 微變換器參數(shù)設(shè)計(jì)70-72
• 5.2.1 性能參數(shù)70
• 5.2.2 諧振元件設(shè)計(jì)70-71
• 5.2.3 功率半導(dǎo)體器件選取71
• 5.2.4 控制電路設(shè)計(jì)71-72
• 5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證72-78
• 5.4 本章小結(jié)78-80
• 第六章 結(jié)束語(yǔ)80-81
• 6.1 本文的主要工作80
• 6.2 工作展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 致謝86-88
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-89

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本文編號(hào)：491410