Optimaler Ladeausgleichsregler

Elektrofahrzeuge (EV) tragen teilweise zur Lösung der globalen Umweltprobleme bei, da sie eine Alternative zum konventionellen Transport mit Verbrennungsmotor darstellen. Elektrofahrzeuge erfordern eine kompakte Antriebsarchitektur mit einem Energiespeichersystem mit hoher Kapazität und Effizienz, wie z. B. einem Lithium-Ionen-Akkupack. Die Lithium-Ionen-Batterie muss jedoch vor Unter- oder Überladung geschützt werden, was zu einer raschen Verringerung ihrer Lebensdauer und Effizienz führt. In diesem Buch wird ein optimaler Ladeausgleichsregler (CEC) zur Überwachung und zum Ausgleich der Spannungsniveaus von Lithium-Ionen-Batteriezellen vorgestellt. Der vorgeschlagene Ausgleichsalgorithmus verarbeitet die CEC-Operation zum Ausgleich sowohl der überladenen als auch der unterladenen Zellen über einen bidirektionalen Gleichstrom-Sperrwandler. Für den Ausgleich durch Laden und Entladen werden CC-CV-Lade-PI-Regelung und DCM-Entladungsregelungstechniken verwendet. Der Partikelschwarm-Optimierungsalgorithmus wird zur Optimierung der PI-Regler-Parameter angewandt, um ein geregeltes PWM-Signal für den Wandler zu erzeugen, so dass eine Lithium-Ionen-Batterieladung mit hoher Kapazität aufrechterhalten wird.