一种大规模蓄电池储能系统多目标并行有源能量均衡器

摘要

针对大规模锂离子蓄电池储能系统,提出具有两层均衡的模块化多目标并行有源能量均衡器。第一层均衡以蓄电池单元作为均衡目标,蓄电池单元内主控开关采用带死区互补导通控制,所有蓄电池单元可同时工作,均衡速度快且不受串联单体蓄电池数量的影响。第二层均衡由多组选通矩阵和一个具有能量双向且连续的有源均衡主电路组成,通过选通矩阵可并行实现多个不同蓄电池组的蓄电池单元的均衡放电或均衡充电,多目标并行均衡且均衡能量连续使得均衡速度加倍提升。从原理上对均衡器及控制策略进行分析,并搭建12个锂离子蓄电池串联组成的蓄电池储能系统实验平台进行实验验证。理论分析和实验结果均证明所提均衡器均衡速度快,均衡效率高,开关器件电压应力小,易模块化,可扩展性强。