基于模糊控制的锂离子电池组两级均衡方法

来源：电子测量技术杂志2023年第1期北京时间：

作者：张宇，邓杰，吴铁洲，张宇航

单位：湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室 武汉 430068

摘要：针对锂电池组在充放电过程中出现能量不一致的问题，本文提出了两级均衡拓扑，分为组内和组外。电池组内采用基于电感的环式结构均衡电路，实现了在相邻单体电池及首尾电池之间的能量双向环式转移新型主动均衡。电池组外采用基于单电感的集中式均衡拓扑，可以实现组间任意电池组之间的均衡。在均衡控制策略方面，以电池荷电状态为均衡变量，设计了模糊逻辑控制算法动态调整均衡电流，以减少均衡时间和提升均衡效率。使用MATLAB/Simulink软件进行模型搭建并仿真，实验结果表明，本文提出的能量传递拓扑比传统Buck-Boost电路在相邻单体间能量传递的拓扑要减少了24.46%的均衡时间。此外，与模糊逻辑控制算法相比，使用模糊逻辑控制算法在静置和充放电条件下，均衡后单体电池的标准差下降了约11%。验证了该均衡方案的可行性。

关键词：两级均衡;Buck-Boost电路;模糊逻辑控制;电池均衡

基金资助：国家自然科学基金（52177212）、湖北省教育厅科学研究计划（T2021005）项目资助