Загрязнение окружающей среды и энергетические кризисы постепенно становятся двумя основными вызовами XXI века. С ростом экологической осведомленности и мощной государственной поддержкой электромобили, обладающие энергосберегающими и экологически чистыми характеристиками, завоевали расположение рынка и, несомненно, возглавят будущее развитие автомобильной промышленности. Аккумуляторы, как основной компонент электромобилей, определяют возможность дальнейшего развития. Из-за технологических ограничений аккумулятор электромобиля состоит из нескольких отдельных ячеек, соединенных последовательно. Несоответствие характеристик отдельных ячеек и серьезные перезарядка и переразрядка во время использования существенно влияют на срок службы аккумуляторной батареи.

Поэтому технология балансировки аккумуляторов имеет решающее значение для промышленного развития электромобилей. Применение технологии балансировки аккумуляторов на зарядных станциях для обеспечения безопасной и эффективной зарядки аккумуляторной батареи каждый раз - один из способов решения проблемы деградации срока службы аккумуляторной батареи. Последние отечественные и международные данные показывают, что нерассеивающая технология балансировки в настоящее время является центром исследований, демонстрируя диверсифицированную структуру схемы и различные методы управления. Однако многие методы балансировки остаются на стадии теоретических исследований и не в полной мере учитывают изменения параметров в реальной рабочей среде аккумуляторной батареи. Кроме того, некоторые предложенные стратегии управления балансировкой часто слишком сложны для практического применения.

Основываясь на углубленном анализе отечественных и международных исследований технологии балансировки аккумуляторных батарей, Enerkey BMS разработала метод активного двунаправленного выравнивателя постоянного тока DC-DC специально для ситуаций неполной зарядки и перезарядки, которые часто возникают во время зарядки электромобилей. Этот метод позволяет добиться полной зарядки литиевых аккумуляторных батарей и может сбалансировать зарядку аккумуляторной батареи, состоящей из 24 литиевых ячеек. Разработанная система балансировки аккумуляторов состоит из двух частей: основной схемы балансировки и контроллера балансировки. Во-первых, подробно описывается схема основной схемы балансировки и контроллера. С целью разработки выравнивателя аккумуляторов на уровне продукта обсуждаются методы проектирования схемы для схемы питания, схемы контроля питания, периферийной схемы DSP, модуля SPI и модуля CAN. Контроллер балансировки использует DSP в качестве ядра управления, дополненного модулем сбора напряжения LTC6804-2 от Linear Technology. Во-вторых, разработано полное решение от мониторинга напряжения аккумулятора до балансировки напряжения отдельных ячеек аккумуляторной батареи, а также эффективная стратегия балансировки. Алгоритм оценки SOC; впоследствии была создана имитационная модель системы балансировки аккумуляторов, и схема балансировки была проверена посредством моделирования. Наконец, был разработан прототип балансировщика аккумуляторов и подвергнут испытаниям на электромагнитную совместимость, высокие и низкие температуры, а также функциональным испытаниям для проверки эффективности и надежности всей конструкции системы.

Для проблемы балансировки последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторов мы предложили интеллектуальную схему балансировки аккумуляторов на основе нечеткого логического управления. Эта схема балансировки аккумуляторов состоит из двунаправленного контроллера DC-DC с конденсатором переноса энергии, который можно использовать для разработки выравнивателя без потерь в системе балансировки энергии. Результаты моделирования и экспериментов показывают хорошую производительность балансировки литий-ионной аккумуляторной батареи. Стратегия управления балансировкой нечеткой логикой может сократить время балансировки на 32%.

Это относится к области технологии балансировки в системах управления аккумуляторами, включая двунаправленный выравниватель аккумуляторных батарей высокого тока, включающий двунаправленный преобразователь DC-DC, релейную сеть и систему управления аккумуляторами. Система управления аккумуляторами в режиме реального времени контролирует напряжение и температуру аккумулятора и передает полученные данные о температуре и напряжении в подключенную микроконтроллерную систему; микроконтроллер определяет отдельный аккумулятор, который нуждается в балансировке, на основе напряжения отдельного аккумулятора; микроконтроллерная система выбирает реле на обоих концах отдельного аккумулятора, подлежащего балансировке, управляет направлением ввода и вывода заданного двунаправленного преобразователя DC-DC и активирует релейную сеть для достижения балансировки; реле соответственно устанавливаются на обоих концах каждой отдельной ячейки в аккумуляторной батарее.

Недавно выпущенный Enerkey BMS двунаправленный интеллектуальный выравниватель DC-DC - это метод и выравниватель двунаправленной балансировки аккумуляторных батарей высокого тока, обеспечивающий балансировку без потерь аккумуляторных батарей высокого тока; он также может соответствовать требованиям приложений быстрой зарядки.