Тематическое исследование аккумуляторного активного балансировщика, используемого в электромобилях

В последние годы, благодаря повышению экологической осведомленности и поддержке политики, рынок новых энергетических транспортных средств быстро развивался.Электрические транспортные средства стали основным направлением развития из-за их нулевых выбросов и низких характеристик шума.

Как один из основных компонентов электромобилей, производительность аккумуляторного комплекта напрямую влияет на такие важные показатели, как дальность движения и безопасность электромобилей.Технология балансировки аккумуляторных батарей также стала одним из горячих точек в исследованиях электромобилей.

Основной целью технологии балансировки аккумуляторных батарей является балансирование заряда, напряжения и других параметров между отдельными ячейками в аккумуляторных батареях,чтобы избежать сокращения срока службы всей батареи или даже привести к тому, что батарея будет иметь слишком много или слишком мало мощности в одной ячейке. инцидент безопасности.

Традиционная технология балансировки аккумуляторных батарей включает в себя в основном два метода: пассивное балансирование и активное балансирование.

Пассивное балансирование обеспечивает балансирование с использованием балансирующей схемы для разряда или зарядки батареи,но его балансирующая эффективность низкая и он не может избежать проблем, таких как перезарядка и переразрядкаАктивное балансирование достигает балансирования посредством целенаправленного управления батареей, но его реализация затруднена, а стратегия управления сложна.

Для решения вышеуказанных проблем Enerkey предложила решение для балансировки аккумуляторных батарей, основанное на динамической стратегии балансировки напряжения.Это решение анализирует причины различий напряжения внутри батареи и разрабатывает алгоритм управления, который может адаптивно регулировать стратегию балансирования батареи во время работы.

This algorithm can realize the balance of the battery pack according to the dynamic voltage balancing strategy based on real-time monitoring of the voltage and power of each cell inside the battery packНаконец, эффективность схемы была проверена с помощью экспериментов.

Состояние исследований в области технологии балансировки аккумуляторных батарей
Исследования технологий балансировки аккумуляторных батарей начались в 1980-х годах.

Технология балансировки аккумуляторной батареи направлена на поддержание баланса заряда между отдельными ячейками в аккумуляторной батарее и предотвращение снижения емкости батареи и сокращения срока службы из-за неравномерной зарядки.В настоящее время, исследования в области технологии балансировки батарей достигли многих результатов, в основном включая следующие аспекты.

1Традиционная технология балансировки

Традиционная технология балансировки аккумуляторных батарей в основном использует такие компоненты, как резисторы, реле и тиристоры для балансировки.Принцип заключается в том, чтобы разрядить отдельные ячейки с высоким напряжением в аккумуляторном комплекте через резисторы, реле и другие компоненты для достижения того же напряжения, что и аккумулятор.

Традиционная технология балансирования имеет преимущества простоты, надежности и низкой стоимости, но имеет недостатки, такие как низкая эффективность балансирования и большая потеря энергии.

2Интеллектуальная технология балансировки

Интеллектуальная технология балансировки является центром исследований в области технологии балансировки аккумуляторных батарей в последние годы.Он использует передовые электронные технологии и алгоритмы для точного управления и управления каждой ячейкой в аккумуляторном комплекте.Технология интеллектуального балансирования в основном делится на два метода: пассивное балансирование и активное балансирование.

Пассивное балансирование в основном достигает цели балансирования аккумуляторной батареи путем регулирования параметров во время процесса зарядки и разрядки аккумуляторной батареи.

Активное балансирование добавляет компоненты, такие как схемы управления и датчики в аккумуляторную батарею, чтобы отслеживать и контролировать состояние каждой отдельной ячейки в режиме реального времени.тем самым достигая цели балансировки аккумуляторной батареиИнтеллектуальная технология балансирования имеет преимущества высокой эффективности балансирования, высокого использования энергии и хорошей безопасности.

3Технологии управления энергией

Energy management technology refers to the optimal management and scheduling of battery packs based on battery pack balancing technology and comprehensively considering factors such as battery pack performance characteristics, условия эксплуатации транспортного средства и потребление энергии.

Технология управления энергией включает в себя прогнозирование энергии, оценку емкости батареи, диагностику состояния батареи и т.д.срок службы аккумулятора может быть продленУлучшилось использование энергии и безопасность.

Проектирование и оптимизация системы балансировки аккумуляторных батарей для новых электромобилей
The design and optimization of the new electric vehicle battery pack balancing system aims to improve the efficiency and energy utilization of battery pack balancing while ensuring the safety of electric vehiclesПроектирование и оптимизация системы балансировки аккумуляторных батарей для электромобилей включает в себя следующие аспекты.

1Проектирование балансирующей схемы

Схема балансировки аккумуляторных батарей является основным компонентом системы балансировки аккумуляторных батарей электромобилей.При проектировании сбалансировочной схемы аккумуляторного комплекса необходимо всесторонне учитывать характеристики и условия работы аккумуляторного комплекса.В процессе проектирования необходимо учитывать следующие аспекты:

Выбор стратегии балансировки: как традиционные, так и интеллектуальные технологии балансировки имеют свои преимущества и недостатки.и соответствующая стратегия балансирования должна быть выбрана в зависимости от конкретной ситуации..

Структура балансирующей схемы: конструкция балансирующей схемы должна соответствовать требованиям высокой эффективности балансирования, высокого использования энергии,безопасность и надежность аккумуляторного комплектаОбычно используемые балансирующие схемы включают балансировку разделения напряжения резистора, балансировку переключателя, балансировку переменного тока и т.д.

Управление балансирующей цепью: Управление балансирующей цепью требует мониторинга в режиме реального времени таких параметров, как напряжение и температура каждой отдельной ячейки в аккумуляторном комплекте,и контроля и корректировки в соответствии с установленной стратегией балансирования.

2. Проектирование системы управления энергией

Система управления энергией является еще одним важным компонентом системы балансировки аккумуляторных батарей электромобилей.продлить срок службы аккумулятораПри разработке системы управления энергопотреблением необходимо всесторонне учитывать следующие аспекты:

Выбор стратегий управления энергией: Стратегии управления энергией включают стратегии зарядки, стратегии разгрузки и стратегии контроля загрузки.Различные стратегии управления энергией оказывают различное влияние на срок службы и энергопотребление аккумуляторной батареи.

Управление системой управления энергией: Управление системой управления энергией требует мониторинга в режиме реального времени состояния и изменений энергии каждой отдельной ячейки в аккумуляторном комплекте.и контроль и корректировка в соответствии с установленной стратегией управления энергией.

Оптимизация системы управления энергией: путем тщательного управления и планирования аккумуляторных батарей можно оптимизировать использование энергии и срок службы аккумуляторных батарей.и производительность и безопасность электромобилей могут быть улучшены.

3Проектирование системы защиты безопасности аккумуляторных батарей

Система защиты безопасности аккумуляторной батареи является еще одним важным компонентом системы балансировки аккумуляторной батареи электромобилей, которая предназначена для обеспечения безопасности электромобилей.Система защиты безопасности аккумуляторной батареи в основном включает защиту от перезарядки, защита от перезарядки, защита от короткого замыкания, защита от перегрева и другие функции.можно избежать опасных аварий в аккумуляторе.

Теоретические исследования по проектированию системы балансировки аккумуляторных батарей
1Анализ причин различий напряжения внутри батареи

Разница внутреннего напряжения аккумуляторной батареи в основном обусловлена различиями внутреннего сопротивления, скорости электрохимической реакции и другими факторами между отдельными ячейками.

При фактической эксплуатации из-за разного срока службы и количества циклов зарядки и разрядки различных элементов внутреннее сопротивление элементов различно,что, в свою очередь, вызывает различия во внутреннем напряжении аккумуляторной батареиКроме того, из-за явления саморазрядки батареи, длительное размещение приведет к снижению мощности батареи, что приведет к различиям напряжения внутри батареи.

2Динамическая стратегия балансировки напряжения

Динамическая стратегия балансировки напряжения - это стратегия управления, которая может адаптивно регулировать стратегию балансировки аккумуляторной батареи во время работы. This strategy dynamically adjusts the working status of the balancing circuit according to the voltage and power of each cell inside the battery pack to achieve balance of the battery pack and avoid problems such as overshoot and over-discharge.

С точки зрения конкретной реализации, мы делим балансирующую систему аккумуляторной батареи на две части: балансирующий контроллер и балансирующую схему.Балансирующий контроллер отслеживает напряжение и мощность каждой ячейки внутри аккумуляторной батареи в режиме реального времени, рассчитывает рабочее состояние балансирующей цепи на основе стратегии динамического балансирования напряжения,и затем контролирует состояние переключения балансирующей схемы для достижения балансировки аккумуляторной батареи.

3.Альгоритм управления

Ядро динамической стратегии балансирования напряжения - это алгоритм управления. Мы разработали балансирующий контроллер батареи на основе алгоритма управления PID.Этот контроллер может сбалансировать напряжение и мощность каждой ячейки в аккумуляторном комплекте, когда разница напряжения в аккумуляторном комплекте невелика, предотвращая перегрузку, перегрузку и другие проблемы.

Входные параметры контроллера включают напряжение и мощность каждой ячейки внутри батареи.можно рассчитать рабочее состояние балансирующей схемы, тем самым достигая балансировки аккумуляторной батареи.

Что касается конкретной реализации, мы приняли алгоритм управления PID и добавили механизм обратной связи и нечеткий контроль для обеспечения точности управления и эффекта управления.механизм обратной связи может динамически регулировать параметры алгоритма управления в соответствии с выходной состоянием контроллера выравнивания, тем самым достигая более точного контроля выравнивания.

Кроме того, мы разработали различные алгоритмы управления для различных типов аккумуляторов.алгоритм управления для литиевой батареи должен учитывать такие факторы, как скорость химической реакции внутри батареи., а также характеристики зарядки и разрядки литиевой батареи, с тем чтобы сформулировать соответствующие стратегии балансирования и алгоритмы управления.

Экспериментальная проверка
Чтобы проверить эффективность предлагаемой системы балансировки аккумуляторных батарей, мы провели ряд экспериментов.гидрид никель-металл, и литий.

С помощью статистики и анализа экспериментальных данныхмы обнаружили, что предлагаемая стратегия динамического балансирования напряжения и алгоритм управления могут эффективно достичь баланса батареи и избежать перегрузки, перегрузки и другие проблемы.

Во-вторых, мы провели длительные эксперименты. В эксперименте мы поместили аккумулятор в разные среды, смоделировали разные сценарии использования,и затем отслеживать производительность аккумулятора.

Благодаря статистике и анализу экспериментальных данных мы обнаружили, что предлагаемая система балансировки аккумуляторных батарей имеет высокую надежность и стабильность и может удовлетворять потребности использования в разных сценариях.

Наконец, мы также провели практические эксперименты: мы применили предлагаемую систему балансировки аккумуляторных батарей к новому электромобилю и провели дорожное испытание.Анализ данных о пробных поездках, мы обнаружили, что производительность электромобилей значительно улучшилась, включая дальность движения, производительность ускорения и другие аспекты.

С быстрым развитием электромобилей все большее внимание уделяется исследованиям и оптимизации систем балансировки аккумуляторных батарей.Сосредоточение на исследованиях системы балансировки аккумуляторных батарей электромобилей, мы провели углубленное обсуждение о технологии балансировки аккумуляторных батарей, системе управления энергией и системе защиты безопасности аккумуляторных батарей.

Анализируя состояние разработки и существующие проблемы технологии балансирования батарей, предлагается план оптимизации технологии интеллектуального балансирования,и метод проектирования балансирующей схемы структуры и управления обсуждается.

В целом, система балансировки аккумуляторных батарей электромобилей является важной частью развития технологии электромобилей.и его оптимизация и улучшение имеют решающее значение для производительности и безопасности электромобилей.