基于总线<italic style="font-style: italic">LC</italic>谐振的电池组失衡检测及其原位修复方法研究

陈洋; 翁宗发; 吴泽鑫; 黄佩晴; 姜伟

doi:10.12452/j.fxcsxb.241119539

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于总线LC谐振的电池组失衡检测及其原位修复方法研究

研究报告 | 更新时间：2025-10-13

- 基于总线LC谐振的电池组失衡检测及其原位修复方法研究
- Research on Battery Imbalance Detection and In-situ Restoration Method Based on Bus LC Resonance
- 分析测试学报 2025年44卷第10期页码：2184-2190
- 作者机构：
  
  1.广州大学机械与电气工程学院，广东广州 510006
  2.广州海关技术中心，广东广州 510623
- 作者简介：
  
  姜伟，博士，高级工程师，研究方向：电池均衡和电池检测，E-mail：jiangw@iqtcnet.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2022YFF0607201);国家自然科学基金资助项目(52171331;51907082);广州市科技计划项目(2023A03J0646;2023A03J0120;2023A04J1013);海关总署课题(2022HK062)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.241119539
  中图分类号： O657.1
- 收稿：2024-11-19，
  
  修回：2025-06-15，
  
  录用：2025-07-02，
  
  纸质出版：2025-10-15
- 稿件说明：
移动端阅览
陈洋,翁宗发,吴泽鑫,黄佩晴,姜伟.基于总线LC谐振的电池组失衡检测及其原位修复方法研究[J].分析测试学报,2025,44(10):2184-2190.

CHEN Yang,WENG Zong-fa,WU Ze-xin,HUANG Pei-qing,JIANG Wei.Research on Battery Imbalance Detection and In-situ Restoration Method Based on Bus LC Resonance[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(10):2184-2190.
陈洋,翁宗发,吴泽鑫,黄佩晴,姜伟.基于总线LC谐振的电池组失衡检测及其原位修复方法研究[J].分析测试学报,2025,44(10):2184-2190. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241119539.

CHEN Yang,WENG Zong-fa,WU Ze-xin,HUANG Pei-qing,JIANG Wei.Research on Battery Imbalance Detection and In-situ Restoration Method Based on Bus LC Resonance[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(10):2184-2190. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241119539.

摘要

串联电池组因单体特性不一致易出现过充过放问题，故需高效电信号检测与原位修复技术。现有主动均衡方案中，电容式检测电路因结构紧凑、成本低成为研究热点，但传统方案易受到初始电信号分布限制。针对这一技术瓶颈，该文提出了基于总线

谐振原理的电信号检测与原位修复方法。通过建立谐振工作模式，在无需复杂控制算法的条件下实现高效能量转换。文中系统阐述了谐振电路的拓扑结构设计、工作机理及能量传输特性，通过建立六电池、八电池和十电池的仿真模型，仿真分析和实验结果表明修复器可支持任意数量的电池电信号检测及修复，其修复速度与串联电池的数量无关，在能量转换效率和系统鲁棒性方面均表现出显著优势，为电池组均衡管理提供了新的技术路径。

Abstract

Series battery packs are prone to overcharge and over-discharge issues due to inconsistent individual cell characteristics，necessitating efficient electrical signal detection and in-situ restoration. Among existing active balancing solutions，capacitive detection circuits have become research hot-spot owing to compact structure and low cost. However，traditional schemes are easily constrained by the initial electrical signal distribution. To address this technical challenge，this study innovatively proposed an electrical signal detection and in-situ repair method based on the principle of bus

resonance. By establishing a resonant operation mode，this technology achieved high-efficiency energy conversion with

out requiring complex control algorithms. This paper systematically elaborated on the topological design，working mechanism，and energy transfer characteristics of the resonant circuit. By establishing simulation models for 6-cell，8-cell，and 10-cell packs，both simulation analysis and experimental results demonstrate that the equalizer can support electrical signal detection and balancing for an arbitrary number of cells. Its balancing speed is independent of the number of series battery pack. The results demonstrated that the proposed method exhibits significant advantages in both energy conversion efficiency and system robustness，offering a novel technical pathway for battery pack balancing management.

关键词

Keywords

references

Turksoy A ， Teke A ， Alkaya A . Renewable Sustain. Energy Rev. ， 2020 ， 133 ： 110274 .

Lu C L ， Chen J L ， Chen C ， Huang Y ， Xuan D J . Measurement ， 2023 ， 210 ： 112507 .

Liu L Z ， Mai R K ， Xu B ， Sun W B ， Zhou W ， He Z Y . IEEE Trans. Power Electron. ， 2021 ， 368 ： 9160 - 9169 .

Wang Y X ， Zhong H ， Li J W ， Zhang W . J. Energy Storage ， 2022 ， 45 ： 102958 .

Chen Y ， Huang J D ， Yu C L ， Xie J ， Jiang W . J. Instrum. Anal. （陈洋，黄江东，余春雷，谢基，姜伟.分析测试学报）， 2025 ， 44 （ 3 ）： 402 - 410 .

Lu C S ， Hu J ， Zhai Y Y ， Hu H B ， Zheng H Y . J. Energy Storage ， 2023 ， 72 ： 108481 .

Omariba Z B ， Zhang L J ， Sun D B . IEEE Access ， 2019 ， 7 ： 129335 - 129352 .

Waseem M ， Ahmad M ， Parveen A ， Suhaib M . J. Power Sources ， 2023 ， 580 ： 233349 .

Samanta A ， Chowdhuri S . J. Energy Storage ， 2021 ， 33 ： 102109 .

Al-Smadi M K ， Abu Qahouq J A . IEEE Trans. Power Electron. ， 2023 ， 382 ： 1610 - 1621 .

Wei Z Q ， Wang H Y ， Lu Y Q ， Shu D D ， Ning G D ， Fu M F . IEEE Trans. Power Electron. ， 2023 ， 381 ： 666 - 677 .

Zhang X B ， Zhou G H ， Liu S Y . J. Energy Storage ， 2023 ， 63 ： 107112 .

Chen Y ， Liu X F ， Shen T ， Cheng L F ， Wang X G ， Yang R ， Yang S Y . J. Power Sources ， 2021 ， 33 ： 102071 .

Xu F X ， Tian E G ， Li L . Electron. Technol. （徐方旭，田恩刚，李磊. 电子科技）， 2025 ： 1 - 9 . Doi： 10.16180/j.cnki.issn 1007-7820.2026.01.001 http://dx.doi.org/10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.01.001 .

Li Y B ， Ma H T ， Cheng S F ， Chen J S . J. Power Suppl. （李艳波，马海涛，程绍峰，陈俊硕. 电源学报）， 2023 ： 1 - 12 .

Chen Y ， Weng Z ， Weng W ， Huang J ， Xiao Y ， Zou T ， Chen Y . J. Power Sources ， 2024 ， 96 ： 112686 .

Wang S Y ， Wang Y ， Chen G C ， Wei D J ， Shang Y L . IEEE Trans. Transp. Electrific. ， 2024 ， 101 ： 1222 - 1232 .

Zhang Y ， Wang J ， Xiang J F ， Wu T Z . Glob. Energy Interconn. （张宇，王军，向俊菲，吴铁洲. 全球能源互联网）， 2025 ， 8 （ 3 ）： 317 - 325 .

Shang Y L ， Cui N ， Duan B ， Zhang C . IEEE Trans. Power Electron. ， 2018 ， 3311 ： 9631 - 9646 .

Zhou G H ， Liu S Y ， Zhang X B . J. Electr. Mach. Control （周国华，刘姝仪，张小兵. 电机与控制学报）， 2024 ， 28 （ 5 ）： 48 - 59 .

Luo L ， Wang J ， Zhou Y ， Ci S . IEEE Trans. Power Electron. ， 2025 ， 408 ： 11452 - 11466 .

La P H ， Choi S J . IEEE Trans. Power Electron. ， 2022 ， 377 ： 8625 - 8639 .

Shang Y L ， Zhang C H ， Cui N ， Mi C C . IEEE Trans. Power Electron. ， 2019 ， 341 ： 452 - 461 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据

基于总线LC谐振的电池组失衡检测及其原位修复方法研究

Research on Battery Imbalance Detection and In-situ Restoration Method Based on Bus LC Resonance

DOI：10.12452/j.fxcsxb.241119539

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references