航空蓄电池组能量均衡技术研究
航空蓄电池作为飞机的应急和辅助电源，在飞机主电源故障时为飞机上的关键用电设备供电，保障飞机的安全飞行。航空蓄电池需要串联成组才能满足28V航空直流电源的电压及功率需求，但是串联电池组中各单体电池间存在不一致性，会降低电池组性能和使用寿命，甚至引发安全事故。因此，航空电池组能量均衡与健康管理技术研究有重要的科学意义和应用价值。 本文研究航空蓄电池能量均衡管理技术，主要研究工作与成绩包括： （1）提出了一种+28V航空蓄电池组能量均衡系统结构，采用了分层模块化结构，具有主控模块和从控模块两层结构。可以对24节镍镉电池单体组成的串联电池组进行均衡管理。主控模块使用双向Buck-Boost均衡拓扑结构，从控模块使用基于双向CUk变换器的能量集中型均衡拓扑结构。 （2）研究了航空蓄电池组能量均衡控制策略，根据电池组的工作方式，设计了顶部均衡和底部均衡的均衡控制策略。搭建了蓄电池组能量均衡系统仿真模型，进行了各单体电池端电压不一致情况下电池组均衡分析，验证了系统均衡方案的可行性及有效性。 （3）研制开发了航空蓄电池能量均衡管理系统原理样机。硬件设计包括MUC控制电路、均衡电路、信号采集电路和通信电路等。软件设计包括系统功能及均衡控制程序。在搭建的航空蓄电池能量均衡实验平台上，完成了航空蓄电池能量均衡管理系统功能与性能测试，实验结果表明所设计的航空蓄电池能量均衡系统能够显著改善电池组的不一致性，可有效提高电池组容量利用率。
航空蓄电池;能量均衡;拓扑结构;控制策略;健康管理
南京航空航天大学
硕士
测试计量技术及仪器
王友仁
2017
中文
TM912.9;V242.2
95
2018-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）