0 引言

    鋰電池因其能量密度高、低自放電率等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于眾多儲(chǔ)能領(lǐng)域。但是鋰電池一般單體電壓較低，需要大量鋰電池進(jìn)行串并聯(lián)組合才能滿足不同的應(yīng)用場合。在生產(chǎn)制造過程中，鋰電池?zé)o法保持內(nèi)阻、容量等參數(shù)的一致性，從而在鋰電池組循環(huán)充放電的應(yīng)用中，單體電池電壓出現(xiàn)不一致的情況，并隨著充放電次數(shù)的增加而加重，使得某些電池單元過充或過放，這會(huì)對電池的壽命和可靠性造成影響^[1-2]。因此，對于鋰電池組電壓均衡方法的研究具有重大的實(shí)際意義。

    電池電壓均衡方法主要分為主動(dòng)型和被動(dòng)型均衡兩類電路。被動(dòng)型均衡電路主要通過能量耗散的方式進(jìn)行均衡，主動(dòng)型均衡電路主要通過能量轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行均衡。基于開關(guān)電容的均衡電路具有均衡精度高、電路結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，本文主要研究開關(guān)電容型均衡電路。文獻(xiàn)[3]提出一種經(jīng)典的開關(guān)電容均衡電路，每兩個(gè)相鄰電池單體僅需一個(gè)電容，因此具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)，但是該電路在一個(gè)周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)相鄰不均衡電池單元的能量轉(zhuǎn)移。文獻(xiàn)[4-6]在經(jīng)典開關(guān)電容均衡電路的基礎(chǔ)上，通過額外增加開關(guān)電容回路來減少電池的均衡路徑，組成多層開關(guān)電容回路，加快了均衡速度。文獻(xiàn)[7]提出一種星型結(jié)構(gòu)的開關(guān)電容均衡電路，該電路的均衡速度與電池單元的數(shù)量無關(guān)，任意兩個(gè)電池單元之間的能量轉(zhuǎn)移只需要通過兩個(gè)開關(guān)電容回路。文獻(xiàn)[8-9]基于開關(guān)電容均衡電路結(jié)構(gòu)，通過加入諧振小電感的方式，使開關(guān)管工作在零電流開關(guān)模式，還可以進(jìn)一步加快電路的均衡速度。

    本文基于Delta型開關(guān)電容均衡電路，通過加入小的諧振電感，不僅可以使得開關(guān)管工作在零電流開關(guān)模式，改善電路的EMI特性，降低開關(guān)管的開關(guān)損耗，還可以進(jìn)一步提高均衡速度。

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作者信息:

文楚強(qiáng)，趙世偉

(華南理工大學(xué) 電力學(xué)院，廣東 廣州510641)