تحلیل یک مبدل کلید-خازنی تشدیدی جهت بهبود سرعت بالانس باتری های لیتیوم-یون

در سالهای اخیر روش های فعال مبتنی بر مبدلهای کلید-خازنی (SCC)، به خاطر عدم حضور عناصر حجیم مغناطیسی، جهت بالانس باتری ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. بعلاوه، این مبدلها جهت کاهش حجم به راحتی به صورت مجتمع قابل پیاده سازی هستند. با وجود مزایای فوق، مبدلهای SCC از معایبی نظیر: تعداد زیاد کلیدهای فعال، جهشهای زیاد جریان، سرعت پائین ایجاد توازن بین ولتاژ سلولها، و تلفات بالای کلیدزنی رنج می برند. در این مقاله، یک زنجیره از مبدلهای SCC تشدیدی تحلیل می شود که می توانند شرایط کلیدزنی نرم به روش ZCS را فراهم نمایند تا بتوان جهشهای جریان را حذف و بر معایب فوق فائق آمد. همچنین، مبدل مذکور جهت افزایش سرعت بالانس باتری های لیتیوم-یون اصلاح شده است. جهت تائید عملکرد آرایش مذکور، ابتدا با استفاده از مطلب/سیمولینک یک مبدل تشدیدی SCC برای بالانس نمودن ولتاژ ترکیب سری سه باتری با ظرفیتهای mAh 2150 و ولتاژهای نامی V 6/3 در فرکانس kHz 50 شبیه سازی شده و سپس مبدل مذکور طراحی و ساخته شده است. نتایج شبیه سازی و تجربی با هم همخوانی خوبی داشته و با تحلیلهای ریاضی ارائه شده مطابقت دارند. بررسی این نتایج نشان می دهد که مبدل مذکور در مقایسه با ساختار مرسوم بیش از سه برابر سرعت بالانس را بهبود می دهد.