基于改进Cuk电路的锂离子电池组均衡系统复现与仿真研究
本文将围绕改进的双向Cuk均衡拓扑、分阶段变论域模糊PID控制策略、SOC估计及系统仿真验证等方面展开。
基于改进Cuk电路的锂离子电池组均衡系统复现与仿真研究
摘要
本文基于王晓露的硕士学位论文《基于改进Cuk电路的锂离子电池组均衡系统研究》，对其提出的双向Cuk均衡拓扑结构和分阶段变论域模糊PID控制策略进行复现与仿真分析。首先介绍了锂离子电池组不一致性问题及均衡技术的意义，然后详细阐述了双向Cuk电路的工作原理、参数设计及控制策略，最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型，验证了所提方法在静置、充电、放电及动态DST工况下的均衡性能。仿真结果表明，该均衡系统能有效降低电池组SOC差异，均衡速度快、能量损耗低，具有较好的工程应用价值。
关键词：锂离子电池；主动均衡；双向Cuk电路；变论域模糊PID；SOC估计
1. 引言
随着电动汽车的普及，锂离子电池组作为核心动力源，其一致性问题直接影响整车性能与安全。由于制造工艺、使用环境等因素，电池组在充放电过程中会出现单体电池SOC不一致现象，长期累积将导致电池寿命缩短、安全隐患增加。因此，开发高效的电池均衡系统具有重要意义。
本文复现的论文提出了一种基于改进Cuk电路的均衡系统，其主要创新点包括：
- 设计双向Cuk均衡拓扑，实现任意单体电池间的能量直接传递；
- 引入变论域模糊PID控制策略，实现均衡电流的自适应调节；
- 采用分阶段均衡策略，先模组内均衡后模组间均衡，提