来源：快猛电池 发布日期：2026-06-03 19:13:58

针对储能锂电池组均衡模块多、本钱高及操控办法单一等问题，本研讨提出一种锂离子电池修正体系。选用混合修正拓扑与动态操控战略，完成电池组的高效重整。根据电池组结构与分组特性，体系化规划了修正体系架构及其首要功能模块。经过试验优化了修正阈值、发动条件及充放电参数。此外，本文讨论了具有可变修正阈值与优化发动条件的动态修正操控战略。经过与固定阈值战略在模拟工况下的比照试验标明：选用所提出的动态操控战略进行单次放电修正后，电池组间荷电状况最大差异从10%降至7.84%，荷电状况波动幅度削减2.16%，较常规操控战略提升1.54%。电池组放电容量提升至17.52 Ah，较普通操控战略提升37.20%。这标明变阈值优化修正发动条件操控战略能有用下降电池间不一致性，进步电池组可用容量。本研讨为锂离子电池组小型化、轻量化及低本钱运行供给了技能支撑，对延伸储能体系寿数、下降全生命周期本钱具有重要工程价值。

Introduction

该储能体系由多组电池包、功率转化体系（PCS）、能量办理体系（EMS）、监控体系及相关组件构成，如图1所示[[1], [2], [3]]。为完成大规模储能容量与高功率输出，单体电池经过串并联结构组成模块化电池包[[4], [5], [6]]。这些集成式电池组件的储能容量可达兆瓦时（MWh）至数百兆瓦时，其功率转化能力覆盖数百千瓦（kW）至数十兆瓦（MW）量级[7,8]。
随着电池组充放电循环次数的累积，电池单体间逐渐发生差异[9,10]。因为自放电率差异、环境温度波动以及制造工艺偏差等因素，锂离子电池组会逐渐表现出单体状况和参数的不一致性。这种电池不一致性会下降循环寿数、添加安全隐患并进步全生命周期本钱[11,12]。有必要选用电池办理体系（BMS）对锂电池进行办理，并经过均衡模块保持电池状况的一致性[13,14]。储能体系中每个电池组均配置独立的BMS与PCS，可完成独立操控[15,16]。
电池办理体系（BMS）一般选用分布式办理办法，将串联电池组划分为若干模块以完成电池状况监测与办理[17,18]。如图2所示，BMS选用"一主多从"架构，其中会集办理单元（CMU）作为主控单元，电池办理单元（BMU）作为从控单元。BMU包括状况监测模块、均衡办理模块与数据传输模块，用于检测串联电池组中单体电池的电压与温度。采集的电池信息经过操控器局域网（CAN）传输至CMU，为CMU预算电池状况和做出均衡判别供给精确数据源。BMU还担任电池均衡办理，减小单体电芯间的差异，保持电池包良好的充放电功能。CMU包括数据传输模块、总线开关、荷电状况预算模块、电流传感器以及人机交互模块。其担任会集处理与显现电池状况信息，评估电池荷电状况，监测电池包电流，并经过CAN总线一起与多个BMU进行通信。
关于均衡技能的研讨大多会集于均衡器的规划与效率提升[1]。均衡可分为自动均衡、被迫均衡及混合均衡三类。被迫均衡经过消耗高能量电池的容量来保持电池组一致性，其办法是将高能量电池并联分流电阻以释放剩余能量[19,20]。该计划实施简便且本钱低价，但会损耗电池能量并发生很多热量。自动均衡则选用能量转移的平衡办法。储能元件（如电感器、电容器和变压器）将能量从高能电池传输至低能电池[2,21]。自动均衡拓扑首要类型包括单体间均衡、单体与模组间均衡、单体-模组-单体均衡、模组与单体均衡以及外部电池均衡[1]。自动均衡技能效率高且使用广泛[21,22]。混合均衡战略整合了自动均衡与被迫均衡技能，并经过适配变压器、升降压转化器等元件为低能量或低电压电池进行能量弥补。混合均衡技能能快速改进电池间不一致性问题，在均衡效率与速度方面具有明显优势[2]。
当前研讨存在以下问题。均衡参数的设置办法较为简单[23,24]，一般根据经验值选择均衡阈值等均衡参数[25]。当电池间电压或SOC差值达到设定的均衡阈值时即触发均衡，若低于设定值则关闭均衡功能[26]。因而，若均衡阈值设置过小，将导致均衡模块长时间作业。电池组间的功能差异会随着使用过程中充放电循环的累积而逐渐增大[27]。不必要的均衡动作将导致电池组能量糟蹋，下降体系能量转化效率，并对均衡器组件寿数发生晦气影响。但是若均衡阈值设置过高，均衡模块将无法有用消减电池差异。因而，有必要讨论均衡参数的合理设置办法。
此外，均衡模块与电池组绑定，操控办法选用在线均衡[28,29]。在线均衡过程中，电池组实际充放电倍率可能与均衡效率最高、均衡作用最佳的理想倍率不匹配。电池组均衡战略无法经过优化充放电条件并结合电池功能进行综合考量。
此外，储能体系包括很多电池，需求配备很多均衡模块，导致整个电池体系本钱高昂且体积庞大[30]。但是电池组并不需求均衡模块全天候作业。因而，需求开发更有用的办法来完成功能优异、体积细巧且本钱低价的电池均衡。
本文提出一种根据动态战略和混合拓扑的离线锂离子电池修正体系，能够处理现有均衡技能计划的不足。咱们的研讨经过根据混合拓扑的离线修正形式和动态战略（可调整修正阈值并优化修正发动条件），处理了电池组老化后功能下降与使用寿数缩短的问题。经过定时康复电池组的一致性，将均衡功能与在线体系分离，在下降电池组体积的一起削减本钱。该体系适用于电池数量较多的储能体系，也可使用于电动汽车领域。电池组修正体系（BRS）能够下降电池组的体积、分量和本钱，有利于完成小型化与轻量化规划。