电动汽车退役锂电池SOC主动均衡控制MATLAB仿真

news2024/11/27 22:25:11

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仿真简介

模型选用双向反激变换器作为主动均衡拓扑电路，均衡策略采用基于SOC的主动均衡策略，旨在解决电动汽车退役锂电池的不一致性问题。模型选用双向反激变换器作为主动均衡拓扑电路。

模型结构完整，配置6节3.5AH的退役锂电池，可实现静置工况与充电工况的SOC均衡。模型主体与主电路参数和参考文献保持一致，值得入门参考学习！

双向反激变换器工作方式

双向反激变换器有三种工作方式：连续导电模式（CCM）、断续导电模式（DCM）和连续/断续边界导电模式（CCM/DCM）。它们可以实现不同的功能，从而满足不同的应用需求。CCM模式下，初级侧产生能量大于次级侧消耗能量，能量传递不平衡会导致产生大量的热，也会导致变压器磁通不一致，磁通积累导致变压器饱和，最终无法正常工作。DCM模式下，初级侧产生的能量被次级侧提前消耗，增加了整个电路的功耗也降低了工作效率。CCM/DCM模式下，初级侧产生的能量完全被次级侧消耗掉，实现了能量的完全传递，既有效率也不增加功耗。因此，本模型采用CCM/DCM模式来实现双向反激变换器的有效运行。

当处于电感/电流连续/断续边界导电模式(CCM/DCM)稳态时，即使忽略变压器漏感、电路寄生参数以及开关电压纹路的影响，也可以保证系统的正常运行。对能量从单体电池Bi流向电池组（B1~Bn）的过程进行工作原理分析，其工作模式如下：

模式一：0~t1。该模式开关管Vp导通，开关管Vs关断，施加在变压器初级侧两端的电压为Ui，当电流ip通过正极时，它会被转换成磁能，这样就可以使用变压器的初级励磁电感来进行储存。

模式二：t1~t2。该模式开关管Vs导通，开关管Vp关断，变压器次级侧两端的电压为Uo，磁芯上的磁能转化为电能，电流is从负极流向正极，开始向次级侧电池供电。Vp和Vs上施加的是两个互补PWM，肖特基二极管VDs和VDp并联在MOS管两端，起续流保护作用。能量从电池组（B1~Bn）流向单体电池 Bi的过程与上述类似。

图为单体电池B1到电池组B1~Bn的能量流动，通过这种循环，可以将单独的电池转化为整个电池组的能量。