2005年 7月

重庆大学学报 (自然科学版 )

Ju.l 2005

第 28卷第 7期

Journal of Chongqing U niversity( N tur l Sc ience Ed ition)

V o.l 28 N o. 7

文章编号: 1000- 582X ( 2005) 07- 0001- 04

电池均衡控制策略研究

*

田

锐, 秦 大 同, 胡 明 辉

(重庆大学 机械传动国家重点实验室, 重庆

400030)

摘

要: 为了提高蓄电池的使用寿命, 改善混合动力汽车的经济性和动力性, 在对蓄电池的不均衡

状况进行分析的基础上, 建立了单体电池的不均衡特性的模型和电池组能量分流充放电均衡控制的模
型, 并提出了蓄电池组的能量分流充放电控制策略. 并进行了能量分流充放电控制策略的仿真计算, 得
到满意的结果.

关键词: 混合动力汽车; 电池; 均衡系统; 控制策略
中图分类号: TM 912

文献标识码: A

混合动力汽车蓄电池多采用串联方式连接, 由于

各单块蓄电池在制造、初始容量、

电压、内阻以及蓄电

池组 中 各 单 块 蓄 电 池 的 温 度 等 方 面 均 不 完 全 相
同

[ 1, 2]

, 在使用过程中, 会造成某单块蓄电池的过充电

和过放电现象, 严重时会造成个别蓄电池的容量比其
它蓄电池都低, 在放电过程中, 其电量首先放完. 由于
该蓄电池的电压低, 又丧失了放电的能力, 这时它就成
为了一个用电器, 其余尚有容量的蓄电池就串联起来
给它充电, 出现蓄电池的反极现象, 使得整个蓄电池组
不能够正常工作, 同时对反极的蓄电池寿命造成极大
的影响

[ 3, 4]

. 在充电过程中, 首先放完电的蓄电池, 又

会首先被充满, 这样就会出现过充电现象, 使得整个蓄
电池组不能正常被充满电. 实际上一组蓄电池中的实
际放出的容量是由实际容量最小的那块蓄电池所决定
的, 即该蓄电池容量告罄时, 其他蓄电池无法 继续工
作. 充电过程中也是如此. 因此在混合动力汽车的储能
蓄电池工作过程中, 蓄电池间的不均衡性是影响蓄电
池工作的一个非常有害的因素, 对电池组进行均衡控
制是十分有必要的

[ 5]

.

1 电池组不均衡情况分析

对于由多个单元电池连接组成的电池组来讲, 单

元电池电压不均衡的情况大致可以归纳为以下 3种: 1
种, 绝大部分单元电池是均衡的, 个别的单元 电压太
高, 如图 1所示. 2种, 绝大部分单元电池是均衡的, 个
别的单元电池电压太低, 如图 2所示. 3种, 一部分单
元电池的电压比平均值稍高, 另外一部分比平均值稍
低, 如图 3所示.

图 1 电池 组第一种不均衡情况

图 2 电池 组第二种不均衡情况

图 3 电池 组第三种不均衡情况

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收稿日期: 2005- 03- 20
基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 50475067)
作者简介: 田锐 ( 1971- ), 男, 河南太康人, 重庆大学硕士研究生, 主要从事混合 动力汽车的研究.