PHÂN TÍCH VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÂN BẰNG CELL PIN CHỦ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ ĐIỆN

Tóm tắt

Trong xu hướng phát triển phương tiện điện và chuyển dịch sang năng lượng sạch, hệ thống pin lithium-ion giữ vai trò quyết định đến hiệu suất, độ bền và mức độ an toàn của ô tô điện. Tuy nhiên, sự mất cân bằng điện áp giữa các cell trong bộ pin làm suy giảm dung lượng khai thác, rút ngắn tuổi thọ và tiềm ẩn rủi ro vận hành. Bài báo trình bày cơ sở lý thuyết về pin lithium-ion và hệ thống quản lý pin (BMS), đồng thời tập trung nghiên cứu phương pháp cân bằng cell pin chủ động nhằm duy trì sự đồng đều điện áp giữa các cell trong bộ pin. Trên cơ sở đó, mô hình mạch cân bằng chủ động được xây dựng và mô phỏng trên nền tảng Matlab/Simulink để phân tích quá trình phân phối năng lượng giữa các cell trong các chế độ sạc và xả. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp cân bằng chủ động có khả năng tái phân phối năng lượng giữa các cell hiệu quả, giúp giảm độ lệch điện áp, cải thiện trạng thái dung lượng và nâng cao hiệu suất khai thác của bộ pin. Nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở kỹ thuật cho việc thiết kế và tối ưu hóa hệ thống quản lý pin trong ô tô điện, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý năng lượng, tuổi thọ và độ an toàn của hệ thống pin.

Title

ANALYSIS AND SIMULATION OF ACTIVE BATTERY CELL BALANCE SYSTEMS IN ELECTRIC VEHICLES

Abstract

In the trend of developing electric vehicles and transitioning to clean energy, lithium-ion battery systems play a crucial role in the performance, durability, and safety of electric cars. However, voltage imbalance between cells in a battery pack reduces usable capacity, shortens lifespan, and poses operational risks. This paper presents the theoretical basis of lithium-ion batteries and battery management systems (BMS), and focuses on researching an active cell balancing method to maintain voltage uniformity among cells in a battery pack. Based on this, an active balancing circuit model is built and simulated on the Matlab/Simulink platform to analyze the energy distribution process between cells in charging and discharging modes. Simulation results show that the active balancing method can effectively redistribute energy between cells, reducing voltage deviation, improving capacity state, and enhancing the operating efficiency of the battery pack. This research contributes to providing a technical basis for the design and optimization of battery management systems in electric vehicles, thereby improving energy management efficiency, lifespan, and safety of the battery system.