電動車で使用される電池アクティブバランサーの事例研究

近年,環境意識の向上と政策の支援により,新エネルギー車両市場は急速に発展しました.電気自動車は,ゼロ排出と低騒音特性により,開発の主流になりました.

電気自動車のコアコンポーネントの一つであるため,電池パックの性能は,電気自動車の走行距離や安全性などの重要な指標に直接影響します.電気自動車の研究でも熱点となっています.

バッテリーパックのバランス技術の主な目的は,バッテリーパックの個々のセル間の充電,電圧,その他のパラメータをバランスさせることです.バッテリーパックの寿命を短縮したり,バッテリーパックの電源が1つのセルに多すぎたり少すぎたりしないようにセキュリティ事故

伝統的なバッテリーパックバランス技術には主に2つの方法があります. 消極バランスとアクティブバランスです.

パシブバランスでは バランス回路を使用して電池を放電または充電することでバランスをとりますしかし,バランス効率は低く,過充電や過放電などの問題を避けることはできません.アクティブバランシングは,電池の標的型制御によってバランスをとりますが,その実施は困難で,制御戦略は複雑です.

上記の問題を解決するために Enerkey は動的電圧バランス戦略に基づくバッテリーパックバランスソリューションを提案しましたこのソリューションは,電池パック内の電圧差の原因を分析し,動作中に電池パックバランス戦略を適応的に調整できる制御アルゴリズムを設計します.

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 pack過剰排出や過剰排出などの問題を回避した.最後に,この制度の有効性は実験によって検証されました.

バッテリーパックバランス技術の研究状況
バッテリーパックバランス技術の研究は1980年代に始まり,新しいエネルギー自動車の登場とともに,ますます注目されています.

バッテリーパックバランス技術では,バッテリーパックの個々のセル間の充電バランスを維持し,不均等な充電によるバッテリー容量の減少と寿命の短縮を回避することを目的としています.現在バッテリーパックバランス技術に関する研究は,主に以下の側面を含む多くの結果を達成しました.

1伝統的なバランス技術

伝統的なバッテリーパックバランス技術では,主にレジスタ,リレー,タイリスターなどのコンポーネントがバランスされます.電池パック内の単一の電池を電圧抵抗器を通して放電することですバッテリーパックと同じ電圧を達成する. 低単細胞バランス目的.

伝統的なバランス技術には シンプルさ,信頼性,低コストの利点がありますが,バランス効率が低いことや大量のエネルギー浪費などの欠点があります.

2. インテリジェントバランス技術

近年,スマートバランス技術はバッテリーパックバランス技術の研究の中心となっています.バッテリーパックの各セルを正確に制御し管理しますインテリジェントバランス技術は主に2つの方法に分かれます.

パッシブバランシングは,主にバッテリーパックの充電・放電過程でパラメータを調整することによって,バッテリーパックのバランスを取ることを目的としています.

アクティブバランスでは 制御回路やセンサーなどのコンポーネントを バッテリーパックに追加し それぞれのセルをリアルタイムで監視し 制御します蓄電池パックをバランスさせる目的を達成する. 知的バランス技術には,高いバランス効率,高いエネルギー利用,良き安全性の利点があります.

3エネルギー管理技術

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自動車の運転条件とエネルギー需要

エネルギー管理技術には エネルギー予測,バッテリー容量の推定,バッテリーの健康状態診断などが含まれます.バッテリーパックの寿命が延長できるエネルギー利用と安全性が向上しました.

新しい電気自動車のバッテリーパックバランスシステムの設計と最適化
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 vehicles新しい電気自動車のバッテリーパックバランスシステムの設計と最適化は主に以下の側面を含みます.

1バランス回路の設計

バッテリーパックバランス回路は,電気自動車のバッテリーパックバランスシステムのコアコンポーネントである.その設計の鍵は,効率,エネルギー利用,安全性のバランスにあります.バッテリーパックのバランス回路の設計では,バッテリーパックの特性と作業条件を包括的に考慮する必要があります.設計過程では,以下の側面を考慮する必要があります.

バランス戦略の選択:従来のバランス技術とインテリジェントバランス技術の両方に利点とデメリットがあります.適切なバランス戦略は,特定の状況に応じて選択されるべきです.

バランス回路の構造: バランス回路の構造設計は,高いバランス効率,高いエネルギー利用,バッテリーパックの安全性と信頼性一般的に使用されるバランス回路構造には,レジスタンス電圧分割バランス,スイッチバランス,ACバランスなどがあります.

バランス回路の制御: バランス回路の制御には,電池パックの各セルの電圧と温度などのパラメータのリアルタイムモニタリングが必要です.設定されたバランス戦略に従って制御と調整.

2エネルギー管理システムの設計

エネルギー管理システムは,電気自動車のバッテリーパックバランスシステムのもう1つの重要な構成要素です.バッテリーパックのエネルギー利用を最適化するために設計されています.バッテリーパックの寿命を延ばすエネルギー管理システムの設計には,次の側面を全面的に考慮する必要があります.

エネルギー管理戦略の選択: エネルギー管理戦略には,充電戦略,放電戦略,負荷制御戦略が含まれます.異なるエネルギー管理戦略は,バッテリーパックの寿命とエネルギー利用に異なる影響を及ぼします.

エネルギー管理システムの制御: エネルギー管理システムの制御には,バッテリーパックの各セルの状態とエネルギー変化のリアルタイムモニタリングが必要です.設定されたエネルギー管理戦略に従って制御と調整.

エネルギー管理システムの最適化: 蓄電池パックの慎重な管理とスケジューリングにより,蓄電池パックのエネルギー利用と寿命が最適化できます.電気自動車の性能と安全性を向上させることができます.

3バッテリーパックの安全保護システムの設計

電池パックの安全保護システムは,電気自動車の安全を確保するために設計された電気自動車の電池パックのバランスシステムのもう1つの重要な構成要素です.バッテリーパックの安全保護システムには,主に過充電保護が含まれます.電池パックのリアルタイムモニタリングと保護によって,電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池の電池バッテリーパック内の危険な事故を回避できます.

バッテリーパックバランスシステムの設計に関する理論研究
1バッテリーパック内の電圧差の原因の分析

バッテリーパックの内部電圧差は主に個々の電池間の内部抵抗,電気化学反応速率,その他の要因の違いによる.

実際の動作では,異なる電池の使用寿命と充電・放電サイクルの数が異なるため,電池の内部抵抗が異なります.これは,バッテリーパックの内部電圧の違いを引き起こしますさらに,電池の自己放電現象により,長期にわたって放置すると電池の電力が減少し,電池パック内の電圧差が生じます.

2動的電圧バランス戦略

動的電圧バランス戦略は,動作中にバッテリーパックバランス戦略を適応的に調整できる制御戦略である. 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.

バランス制御装置と バランス回路を 2つに分けます バランス制御装置と バランス回路ですバランス制御器は,リアルタイムでバッテリーパック内の各セルの電圧と電力をモニター, 動的電圧バランス戦略に基づいてバランス回路の動作状態を計算します.バランス回路のスイッチ状態を制御し,バッテリーパックのバランスを達成します.

3制御アルゴリズム

動的電圧バランス戦略の核心は制御アルゴリズムです 私たちはPID制御アルゴリズムに基づいた バッテリーパックバランスコントローラを設計しましたバッテリーパック内の電圧差が小さいとき,このコントローラが電池パック内の各セルの電圧と電力をバランスすることができます過剰排出や他の問題が発生しないようにします.

電池パック内の各電池の電圧と電力を入力します. これらのパラメータのリアルタイムモニタリングと分析を通じて,バランス回路の動作状態を計算できる蓄電池パックのバランスをとります.

PID制御アルゴリズムを採用し フィードバックメカニズムとフラージー制御を追加し 制御精度と制御効果を保証しましたフィードバックメカニズムは,均衡制御器の出力状態に応じて制御アルゴリズムのパラメータを動的に調整することができます., より正確な均衡制御を達成する.

バッテリーパックの種類にも 異なる制御アルゴリズムを設計しましたリチウム電池パックの制御アルゴリズムは,電池パックの内部の化学反応速度などの要因を考慮する必要があります., リチウム電池の充電・放電特性について,対応するバランス戦略と制御アルゴリズムを策定するためです.

実験による検証
提案された電池パックバランスシステムの有効性を検証するために 私たちは一連の実験を行いました まず 鉛酸を含むニッケル金属ヒドリドリチウムも

統計や実験データ分析を通じて提案された動的電圧バランス戦略と制御アルゴリズムは,効果的に電池パックのバランスを達成し,オーバーショットを回避することがわかりました過剰な排放など

2つ目は長期間実験を行い バッテリーパックを異なる環境に置き 異なる使用シナリオをシミュレーションしましたそして,バッテリーパックのパフォーマンスをモニター.

統計と実験データを分析することで 提案された電池パックバランスシステムは 高度な信頼性と安定性があり 様々なシナリオでの使用ニーズを満たすことがわかりました

最後に,実用的な応用実験も行いました 提案されたバッテリーパックバランスシステムを 新しい電気自動車に適用し,道路テストドライブを行いましたテストドライブデータの分析を通じて電気自動車の走行距離,加速性能など 性能が著しく改善されたことが分かりました

電気自動車の急速な発展により,バッテリーパックバランスシステムの研究と最適化がますます注目されています.電気自動車のバッテリーパックバランスシステムに関する研究に焦点を当てることバッテリーパックのバランス技術,エネルギー管理システム,バッテリーパックの安全保護システムについて 詳細な議論を行いました

バッテリーパックバランス技術の開発状況と既存の問題を分析することで,インテリジェントバランス技術の最適化計画が提案されています.そしてバランス回路構造と制御の設計方法が議論されています.

電気自動車のバッテリーパックバランスシステムは,電気自動車技術の発展の重要な部分です.電気自動車の性能と安全性には不可欠です.