电动汽车用锂离子动力电池电感主动均衡系统
2019-09-24 17:18:06 点击：
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通过基尔霍夫定律根据式(3)计算电路的电流变化：
2均衡电路设计及主要元件选择
在图1的电感均衡方案中，以任意相邻2节电池均衡为例说明电路的设计及主要元件的选择．
2．1系统输入输出参数
由于单体电池串联电压均值约为3．3V，因此，对于任意单节均衡电路，输入直流电压‰可设为3．3V，如设计均衡电流为工。，则输出最大功率为
2．2占空比和开关频率
由于均衡电路开关频率较高，为减小电感磁复位和开关管损耗，提高效率，系统设计工作于断续电流模式(discontinuouscurrentmode，DCM)；同时考虑到电感放电回路中二极管导通压降的存在，电感剩余能量不能完全耗尽，易引起电感饱和，因此这里取占空比D为30％．而开关频率与电路元件尺寸以及电路功耗有关．频率越高，电路元件体积尺寸可减小越多，但考虑到电路中的MOS管和二极管的功耗，系统开关频率取200kHz．
2．3电感参数
若忽略电感充电回路中的等效串联电阻R。(约为0．01Q)，并忽略电感并联电阻上消耗电流(约为1％以下)，则充电均衡电流为
式中，厂为开关频率．那么通过电流预设值i。和D可计算出均衡电感L．
式中，V。为均衡单体电池电压．
2．4高频滤波电容
为了保证均衡电流达到设计峰值，就必须在均衡过程中给充电回路提供稳定的充电电压，而滤波电容就可起到稳压滤波的作用．该电容值的确定需要采用迭代的计算方法得到．首先，忽略均衡过程中电压纹波，并计算此状态下的均衡电流平均值i。．
式中：i础为均衡峰值电流；丁(，。为开关导通时间；丁。，为开关周期．
根据电容的定义可知，电容的电压纹波△“与电容接受／释放的电量△Q有关．