文档介绍：湖北工业大学硕士学位论文
摘要
电动汽车被誉为二十一世纪的绿色工程,是汽车未来发展的方向。但储能装
置存在的问题已经成为了电动汽车发展的瓶颈。电动汽车用储能装置多采用串联
电池组,电池在串联使用时,其性能和使用寿命比不上单体电池。研究表明,这
主要是由电池组中单体间的不均衡性造成的。相比电池的制作材料、数学模型、
充电方法等方面的研究,蓄电池的均衡性研究是一个新的研究方向,给国内外的
研究者提出了大量的挑战性课题。这种不均衡性是客观存在的,只能尽量减小不
可能彻底消除;这种不均衡性在蓄电池的使用过程因过充过放等因素的影响会加
剧,因此不均衡性的控制是一个动态过程。
本文以在电动汽车上广泛使用的镍氢电池组为均衡对象,以电池的电压为均
衡参数,对蓄电池组不均衡性扩大的原因做了分析,对现有的几种主要均衡方法
作了研究。针对电动汽车串联电池组数目大的应用场合,提出了一种适用均衡方
案—二级均衡法,并对传统的 MIC 作了改进。给出了系统的具体实现,包括各硬
件模块的设计原理、电路原理图及主要模块的详细实现过程。最后,指出了本文
的课题今后进一步深入研究的方向。本文的研究主要包括以下三个方面:
,对串联电池组不一致的原因做了分
析,指出了过充和过放是导致这种不一致性扩大的主要因素。比较了电容、电压
和 SOC 三种均衡参数的有效性和实用性,分析了以电压为参数对蓄组进行均衡充
电的合理性。
,比较了它们的优缺
点。在继承传统 MIC 快速和准确均衡的基础上,对充电型 MIC 作了改进。针对电
动汽车的特定应用场合,提出了一种电容-改进 MIC 二级均衡充电方案。对这种两
级均衡充电方案的原理及相关参数作了详细分析。
,给出了硬件原理图及软件流程。电压测量的
准确度是影响蓄电池组不均衡性的间接因素,因此本文对单体电压监测模块的设
计做了详细的分析。
MIC 和二级均衡系统进行了实验,结果表明这种均衡充电方案能
有效的实现均衡控制,具有实用价值。

关键词:镍氢蓄电池,不均衡性,充电均衡,MIC,开关电容器
I
湖北工业大学硕士学位论文
Abstract
Electric vehicles are considered as the green project for 21th century and the
direction for future automobile development. The problem of energy storing device
es the bottleneck in the development of it. Energy storing device equipment on
electric vehicle generally use series battery stack. When batteries are connected in
series, its performance and life span can’pare with single cell. Studies have shown
that it’s primarily caused by imbalance between cells in series battery stack. Compared
to the research of battery materials, mathematical models, charging methods, the battery
balance is a new research field and has a bright future in application. This imbalance
can’t pletely eliminated because of its objective reality; this imbalance will be
intensified during using course, so its control is a dynamic process.
This paper chooses Ni-MH battery stack which has been widely used electric
vehicle as object and the battery voltage as equilibrium parameter. It also disc