鋰離子電池串聯模組之電量平衡策略分析

The strategy analysis of charge balancing for the lithium-ion battery modules connected in series

江建宏(Jan-Hong Jang)

指導教授 ： 許世哲

中原大學/電機資訊學院/電機工程研究所/碩士(2017年)

https://doi.org/10.6840/cycu201700565

摘要

現今鋰電池已普遍使用，並能夠提供良好的能量密度，越來越多電器設備皆可使用鋰電池，而這些設備都必須配備電池管理系統(Battery Management System, BMS)，良好的電池管理系統對於多數電器使用者都是至關重要的，一個良好的電池管理系統可以有效增加二次電池使用次數並且防止電池老化，目前電池管理系統架構包括:電池保護控制、電池狀態計算、資料擷取與紀錄、電池開關控制電路、與電池電量平衡系統。

本文針對鋰離子電池多組串聯平衡架構進行電量平衡分析，並以直流對直流雙向轉換器做為電路基礎，研究使用Matlab-Simulink軟體建置一電池電量平衡系統，由4顆鋰離子電池串聯構成電池模組，以調節控制器開關頻率，分析不同導通開關頻率與不同電量時的平衡效率，並可做為實際電池平衡參考依據。

關鍵字

鋰離子電池 ； 電池電量平衡系統 ； 電池管理系統

並列摘要

Lithium batteries are broadly used nowadays. It provides good energy density, and can be used at in many electrical facilities which are equipped with Battery Management System, (BMS). A well-functioning BMS are crucial to most electricity users, and it can effectively increase the frequency of the usage of secondary batteries, preventing batteries from aging. The frame of BMS presently includes battery protection control, battery status calculation, data capture and record, battery switch circuit, and state of charge (SOC) battery balance system.

This study focus on analyzing the state of charge (SOC) battery balance system of Lithium batteries connected in series. Using Matlab-Simulink a blancing circuit which includes a battery model consisted with four Lithium batteries, and a controller for regulating regulate PWM generator, for the balance efficiency of different switching frequency and SOC are simulated. It might be a reference for implementation of a actual battery balance system.

並列關鍵字

Lithium-Ion Battery ； Battery Balance System ； Battery Management System

參考文獻

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