提升电池组性能一致性：一种结合双向降压-升压和反激转换器的分层主动均衡系统 秦向雅（Xiangya Qin）、 谭泽夫（Zefu Tan）、 徐青山（Qingshan Xu）、 蔡莉（Li Cai）、 邹晓江（Xiaojiang Zou） 戴妮娜（Nina Dai）

《World Electric Vehicle Journal》：Enhanced Battery Pack Consistency: A Hierarchical Active Balancing System Combining Bidirectional Buck–Boost and Flyback Converters Xiangya Qin, Zefu Tan, Qingshan Xu, Li Cai, Xiaojiang Zou and Nina Dai

　　

摘要

串联连接的锂离子电池组在电动汽车（EV）中得到广泛应用。然而，电池之间的不可避免的不一致性会导致充电不平衡、加速老化和系统安全性降低。为了在复杂的电动汽车运行条件下提高串联电池组的一致性，本研究提出了一种分层主动平衡系统。双向Buck–Boost转换器用于组内平衡，而分布式反激转换器用于组间平衡。进一步开发了一种多级协调平衡控制策略，以降低控制复杂性并提高平衡效率。在MATLAB R2024a /Simulink中建立了一个16节串联电池组的模型，并在静止、充电和放电条件下对其进行了评估。结果表明，与传统的单层Buck–Boost平衡拓扑相比，所提出的方法分别将平衡时间减少了58.09%、57.97%和58.06%。这些结果表明，所提出的系统可以有效提高串联电池组的一致性和平衡性能，为电动汽车电池管理系统提供了一种可扩展的解决方案。