有源电池均衡系统的统一模型
系统与控制
2024-03-07 v1 系统与控制
摘要
锂离子电池组需要有效的有源均衡系统以提高其可用容量和寿命。尽管文献中提出了众多拓扑结构和控制方案，但由于缺乏电池组层面的统一数学模型，对其性能进行定量分析、全面比较和系统优化仍然具有挑战性。为填补这一空白，我们引入了一种新颖的基于超图的方法，建立了各种有源电池均衡系统的首个统一模型。该模型通过将电池单体和均衡器分别表示为超图的顶点和超边，揭示了它们之间的内在关系。利用所开发的模型，我们通过可控性分析确定了所有均衡系统实现平衡的必要条件，为选择均衡器数量提供了有价值的见解。此外，我们证明了电池均衡时间与每个均衡系统超图拉普拉斯矩阵的第二小特征值成反比。这显著简化了均衡系统的选择和优化设计，消除了通过大量实验或模拟推导均衡时间的需求。示例结果证明了所提出模型的有效性并验证了我们的发现。
引用
@article{arxiv.2403.03910,
title = {A Unified Model for Active Battery Equalization Systems},
author = {Quan Ouyang and Nourallah Ghaeminezhad and Yang Li and Torsten Wik and Changfu Zou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.03910},
year = {2024}
}