Milieuvervuiling en energiecrisissen worden geleidelijk aan twee grote uitdagingen van de 21e eeuw. Met toenemend milieubewustzijn en sterke overheidssteun hebben elektrische voertuigen, met hun energiebesparende en milieuvriendelijke kenmerken, de voorkeur van de markt gekregen en zullen ongetwijfeld de toekomstige ontwikkeling van de auto-industrie leiden. Batterijen, als de kerncomponent van elektrische voertuigen, bepalen de mogelijkheid van verdere ontwikkeling. Vanwege technologische beperkingen bestaat de stroomaccu van een elektrisch voertuig uit meerdere afzonderlijke cellen die in serie zijn geschakeld. De inconsistentie van de prestaties van individuele cellen en ernstige overbelasting en overontlading tijdens gebruik beïnvloeden de levensduur van het accupakket aanzienlijk.

Daarom is batterijbalanceringstechnologie cruciaal voor de industriële ontwikkeling van elektrische voertuigen. Het toepassen van batterijbalanceringstechnologie op laadstations om het veilig en effectief opladen van het accupakket elke keer te garanderen, is een manier om het probleem van de degradatie van de levensduur van het accupakket op te lossen. De laatste binnenlandse en internationale gegevens tonen aan dat niet-dissipatieve balanceringstechnologie momenteel de focus van onderzoek is, met een gediversifieerde circuitstructuur en een verscheidenheid aan controlemethoden. Veel balanceringmethoden blijven echter in de theoretische onderzoeksfase en houden geen volledig rekening met parameterveranderingen in de daadwerkelijke werkomgeving van het accupakket. Bovendien zijn sommige voorgestelde balanceringcontrole-strategieën vaak te complex om in de praktijk toe te passen.

Gebaseerd op een diepgaande analyse van binnenlands en internationaal onderzoek naar balanceringstechnologie voor stroomaccupakketten, heeft Enerkey BMS een actieve bidirectionele DC-DC batterij-equalizer-ontwerpmethode ontwikkeld, specifiek voor de onvolledige oplaad- en overlaadsituaties die vaak voorkomen tijdens het opladen van elektrische voertuigen. Deze methode kan volledig opladen van lithiumaccupakketten bereiken en kan het opladen van een accupakket bestaande uit 24 lithiumcellen balanceren. Het ontworpen batterijbalanceringssysteem bestaat uit twee delen: het balanceringshoofdstroomcircuit en de balanceringscontroller. Ten eerste wordt het circuitontwerp van het balanceringshoofdstroomcircuit en de controller in detail beschreven. Met als doel een productniveau batterij-equalizer te ontwerpen, worden de circuitontwerpmethoden voor het voedingscircuit, het stroombewakingscircuit, het DSP-randcircuit, de SPI-module en de CAN-module besproken. De balanceringscontroller gebruikt een DSP als de besturingskern, aangevuld met de LTC6804-2 spanningsacquisitiemodule van Linear Technology. Ten tweede is een complete oplossing ontworpen, van batterijspanningsbewaking tot individuele celspanningsbalancering van het accupakket, samen met een effectieve balanceringsstrategie. SOC-schattingsalgoritme; vervolgens werd een simulatiemodel van het batterijbalanceringssysteem opgesteld en werd het balanceringsschema geverifieerd door middel van simulatie. Ten slotte werd een prototype van de batterijbalancer ontwikkeld en onderworpen aan elektromagnetische compatibiliteit, hoge- en lage-temperatuurtests en functionele tests om de effectiviteit en betrouwbaarheid van het gehele systeemontwerp te verifiëren.

Voor het balanceringsprobleem van in serie geschakelde lithium-ionbatterijen hebben we een intelligent batterijbalanceringsschema voorgesteld op basis van fuzzy logic-besturing. Dit batterijbalanceringsschema bestaat uit een bidirectionele DC-DC-controller met een energietransfercondensator, die kan worden gebruikt om een verliesloze equalizer in het energiebalanceringssysteem te ontwerpen. Simulatie- en experimentele resultaten tonen goede balanceringsprestaties van het lithium-ionaccupakket. De fuzzy logic-balanceringsbesturingsstrategie kan de balanceringsduur met 32% verkorten.

Dit behoort tot het gebied van balanceringstechnologie in batterijbeheersystemen, waarbij een bidirectionele equalizer voor hoogstroomstroomaccu's betrokken is, inclusief een bidirectionele DC-DC-omvormer, een relaisnetwerk en een batterijbeheersysteem. Het batterijbeheersysteem bewaakt de batterijspanning en -temperatuur in realtime en verzendt de verkregen temperatuur- en spanningsgegevens naar het aangesloten microcontrollersysteem; de microcontroller bepaalt de enkele batterij die gebalanceerd moet worden op basis van de spanning van de individuele batterij; het microcontrollersysteem selecteert de relais aan beide uiteinden van de te balanceren enkele batterij, bestuurt de in- en uitgangsrichting van de ingestelde bidirectionele DC-DC-omvormer en activeert het relaisnetwerk om balancering te bereiken; de relais worden respectievelijk aan beide uiteinden van elke enkele batterij in het accupakket geplaatst.

De nieuw gelanceerde bidirectionele DC-DC intelligente equalizer van Enerkey BMS is een bidirectionele balanceringsmethode en equalizer voor hoogstroomstroomaccu's, die een verliesloze balancering van hoogstroomstroomaccu's bereikt; het kan ook voldoen aan de eisen van snelle oplaadtoepassingen.