エネルギー貯蔵充電バランスにおける新しいセンサーレスアプローチの評価

大容量のバッテリーセルまたはウルトラキャパシタからなる大規模な直列ストリングを使用する高電圧エネルギー貯蔵システムは、公益事業、電力バックアップ、電気自動車やハイブリッド車など多くのアプリケーションで見られます。エネルギーバンクが単一のユニットとして充電および放電されるため、セルの容量、個々の温度、抵抗の違いが電圧変動の形での容量の不均衡を引き起こす可能性があります。不均衡な電圧は過充電または過放電の損傷を引き起こし、エネルギー貯蔵デバイスの総貯蔵容量や寿命を減少させます。バッテリーの電圧をバランスさせることで、容量のミスマッチから生じる問題を防ぐことができますが、解決策を実装する方法は多く存在します。現在のほとんどの充電バランス技術は、どのユニットが動作範囲の外部限界に近づいているかを判断するために電圧センシングシステムの使用を必要とします。本論文では、ストレージユニット間でエネルギーを転送するための新しいフライバック型コンバータを紹介します。コンバータの入力にダイオードを直列に配置することにより、電圧センシングネットワークの必要がなくなり、効率のわずかな低下と均一化された電圧状態付近での動作特性の変化を犠牲にします。包括的な解析的研究が示されます。シミュレーション結果は、期待される動作特性を検証するために使用されます。