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基于部分功率变换的并联电池组均衡方法
A Parallel Battery Pack Equalization Method Based on Partial Power Conversion
| 作者 | 付超柳开鹏孙玉巍杨逸歆郭庆 |
| 期刊 | 高电压技术 |
| 出版日期 | 2025年5月 |
| 卷/期 | 第 51 卷 第 5 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 DAB |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电池组并联均衡 部分功率变换 荷电状态 SOC均衡控制 移相控制 付超 柳开鹏 孙玉巍 杨逸歆 郭庆 高电压技术 High Voltage Engineering |
版本:
针对电池组并联均衡研究不足及能量利用率低的问题，提出一种基于部分功率变换（PPC）的并联电池组均衡拓扑。该拓扑融合双有源桥（DAB）与串联谐振型双有源桥（SR-DAB）变换器，采用PPC结构以显著降低系统损耗、提升效率。以电池荷电状态（SOC）均衡为目标，在SR-DAB单移相控制中引入SOC均衡控制策略，实现充放电过程中的电池组均衡。RT-Box实时仿真结果表明，所提拓扑与控制策略可有效实现并联电池组间均衡，且在不同工况下系统效率均优于全功率处理（FPP）结构。
针对电池组并联均衡研究较少及能量利用率较低的问题,该文提出了一种基于部分功率变换(partialpower conversion,PPC)的电池组并联均衡拓扑.该拓扑结合双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器和串联谐振型双有源桥(series resonant dual active bridge,SR-DAB)变换器,采用PPC结构,能够极大减少系统损耗,提升系统效率.在此基础上,以电池荷电状态(state of charge,SOC)均衡为目标,在SR-DAB的单移相控制中加入SOC均衡控制,实现电池组的充放电均衡.基于RT-Box的实时仿真结果表明,所提拓扑及均衡控制策略能够有效地实现并联电池组之间的均衡,且在不同工况下其系统效率均高于采用全功率处理(full power processing,FPP)结构系统的效率.
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SunView 深度解读
该并联电池组部分功率变换（PPC）均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的DAB与SR-DAB融合拓扑可直接应用于储能系统电池簇间均衡管理，相比传统全功率处理方案可显著降低均衡电路损耗、提升系统效率。基于SOC的均衡控制策略可优化阳光电源储能产品的BMS算法，延长电池寿命并提升容量利用率。该技术对MW级PowerTitan系统中多电池簇并联场景尤为适用，可降低均衡系统成本和体积，提升储能系统整体经济性。建议结合阳光电源现有三电平拓扑和SiC器件技术进行工程化验证。