Intern ati o n a l  Jo u r n a l  of  P o we r El ec tr on i c an d D r i v e   S y stem   (I JPE D S)   V o l.  11 , N o . 2, Jun e   20 20 , pp . 57 1 ~ 57 I SSN 208 8-8 6 9 4 , D O I:  10. 115 91 /i jp e d s.v 1 1 .i2 . p p57 1-5 79          5 71     Jo urn a l  h o me pa ge : h t t p :/ /ijpe d s. i a e s c o re. c o m   Active cell balancin g for electri c  vehi cle battery m a nagem e nt  system       Th i r uv on asun dari  Dur a i s a m y ,   De e p a   k a l i y aper um al   De pa rt me nt  o f  Ele c t r ic a l  a n Elec t ron i c s  En gi ne erin g,  Am rita  Sc h o ol  of  E n g i ne e r ing ,   In dia      A r ticle In fo    A B S T RAC   A r tic le  h i st o r y:  Rec e i v ed  Se p 5 ,  20 19  Rev i sed  No v 11 , 20 19  Acc e pt e d   Fe b 4, 2 0 2 0       T h shri nk in  acc e ssibi l it y of   p e t r ol eu m pro duc ts and  in c r em en in   a s set  requ est are  ev en tual   o u tco m es fo r El ectric a l Vehi cles   ( E Vs). The   battery h a s   an  impa ct o n  t h e p e rfo rman ce  of  elec tric al v e hic l es,  th e  d r iv in g r a ng e .   Lith iu io ( L i- ion )  ch emistry   is  ex tr em ely  s e nsi t ive   to  ov erch ar ge  and  d eep   d i sc ha rg e, whi c h ca n h a rm  th e b a tt e r y,  sh ort e ni ng   i t s p e ri od  o f  ti m e , a n d   even  in f l ict i n g  r i sk y  th in gs .   Th e  B a t t er y  M a nage men t  S y s t em  ( B M S comp ris e s o f  th e   con s equ e n t  p a rt s: man a gem e nt eq ual i za tion  an d   prote c tion .   Of th e thre c o mpo n ents, equ a liza t ion  is   tha t  th e m o st   cru c ia l w i th   r e s p ect to   th e dur ab il it y   of  th e   b a tt e r f r a mew o r k . Th e ab i l i t y   o f  th e f u l l  p a ck   dimin i s h es  rapid l y a m id  the  pro ced ure wh ich  lea d s to  degr ad a t io n of th e fu ll   bat t e r y  f r amewo r k.  Th is  co nd it io n   is   ex tr e m e  o n c e   th e b a tt er y   i n c o r p o r at es  a   more nu mb er   of  cells  in  series   an d   freq u e nt ch arg i n g  is  con v ey ed  throu g h   th e   b a tte ry  st rin g . Th e   c e l l i m ba la nc e d u ri ng c h a r gin g , d i sc ha rgi ng i s  a  ma jo r   is su in  b a t t ery  s y s t ems   u s ed  in  EV s. To  c i rcu m v e nt the  c e ll  im balan c e ,   cell   balan c ing is   u s e d Cel l  balan c in en han c es batte ry safety  an d exten d s   b a ttery   l i fe.  Th is  pa pe d i sc usse s a b o u t   d i ffe re n t   ac t i v e   ba l a nc in g me th od to   i n c r e a se  th e   lif e   s p an  of  the  bat t ery   mod u l e. B a sed  on  th e comp aris on t h e ind u cto r   bas e ba lanc in meth od  fo r  6 0 V  b a ttery  sy stem is  imp l emen ted  in     th e M A TLA B /S ims cape  en viro n m en t an d  the  res u lts  ar e d i scus sed .   Ke yw ords:   Ba t t e r y ma na g e ment  s y st em   C e ll  b a la n c i ng  El ect ri c ve hi cl e   Lit h iu m i o n b a tte ry  St at e  of  cha r g e   Th is  is a n  o p en   acces s a r ticle   un d e r the   C C  B Y -SA  licens e   Corres p o n din g  A u t h or:   Th iru von a s u nda r i  D u r a isamy,  Depa rt me nt o f   Ele c t r i c a l  and  El e c t r oni cs   E n gi nee r i n g ,    Am ri ta   Vi sh wa  Vi d y a p ee tha m  U n i v e r si ty, A m ri t a  Sc hool   of  E ngi nee r i ng,   Ba ngal o re,  K a rnat a k a ,   In di a.  Emai l:  sun d a r i s a m y@ gma i l . c o m       1.   IN TR O DUCTION  B a t t e ry frame wo rk s ha vi ng  Li -i on   c e l l s are   i n cl i n ed  to  fas t  cel l   de te ri orat i on  a n d  b u r st   i n t o  fl a m e s   or   ca use  t o   de to n a te Int e l l i ge nt  ci rc uit s  a n d p r og ra mmi n g  a dva nce m e n ts  a r e  set  up  t o   mo d e ra te  t h ese  i m p e ndi ng   t h rea t s. In   a   m u lt i   ce ll   ba t t e r y pac k w h ic h  is norma l l y ut i l iz ed  i n   E V s r e st orat i v e ha rd ware , se t t i ng c e l ls  i n   arra nge ment  l e ads  t o  t h e   l i kel i ho o d  o f   t h e ce ll  imbal a nc e,  a sl o w , h o w e ver,  c o nsta nt  deg r a d a t ion o f     th e   b a tt er y.  C e lls  ar e   of  i n d i stin gu i s h a b l e n a tu r e .   Th ere is  con s ta n tly  sligh t  ch ang e  i n  th e co nd iti o n of    t h e St at e  o f   Cha r ge  (S oC ),  c a p ac it y,   se l f   di scha rg e ,   t e mpera t ure  a n d   i n t e rna l  i m pe dance  q u a li t i e s ,   not w i t h st an di ng  for ce ll s t h a t  are   a   si mil a r  mo del  from a   simi la r ma ker  and  e v e n   from   a   si mil a c l us t e of   c r e a tio [1 ].   Wh en   b u ild ing  mu lt i c e l l  p a c k s ,  m a k e r s  typi ca ll y  sep a r a te ce lls  w ith  co mp a r at iv e So C   ba se d   on   th e  v o lta g e . Vo lta g e   d i s s imi l a r i tie s b e tw e e n  t h e   ce lls  ar ise  a f t e so me time   du t o   si g n i fi ca n t   c h ang e  in    t h bat t e ry   va ri abl e s. B y  c h e c ki n g  t h e  v o l t a g e-g u i d el i n e   poi nt   of t h e   b a t t e ry  pac k  t h e c h a r ge r re co gni zes     t h e full y - c h arged  sta t e .  Du t o   i n t e rna l   para me t e r va ri at i ons,  a n y   ce ll   i n  t h e  bat t ery   pack  ma y  re ach     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 N o 2, Ju ne  20 2 0   :   5 7 1  –  579   57 2 t h e o v erv o l t a g e l i mi t c o mpa r es to ot her  ce l l s i n   t h e st ri ng . The  co n d i t i on o f  the   o v e r c h a r ge d ce ll  wo rsens   f u r t h e b y  rep eate d  ch arg e  and   d i sch a r g e  c y cl es an d   it l ead s t o  cap ac it y   d e te ri or ati o n .     To  gi ve a  d yna mic   sol u t i o n   fo t h i s   i s s u e w h i l e c onsi d eri ng  t h e age   a l on wi th t h w o rki ng st at es o f   t h e bat t e ri e s , t h e B M S  w oul d a t te mpt  t o  i n t e grat e o n e  of the  t w o cel l  equa li za t i o n  t e c hni que s t o  ba l a nc e     th e  ce ll s a n d  t o   p r ev e n t   t h e m   fro m g e tti n g   ov er emph a s i z ed   [ 2 ] :  t h e   pass iv e and  ac t i v e  c e l l  e q u a liza tio n .     Th e   h i g h   vo ltag e  ce ll  is id enti fi ed  an d t h e   e x c e s s  en erg y   is  d i ssi p a t e d  ac ro s s  th r e si sto r   un ti l it s volt a g e   mat c hes wi t h   t h e we a k  cel l s  in t h e p a ssi ve s c heme  [3 ]. In t h e  act i v e t o pol og y t h o v e r  c h a r ge d ce ll  ene r g y  is  eva c uat e d a nd  gi v e t o  t h e   u n d e r c h a r ge d ce l l by  usi ng e n e r g y  tra n sfe r ri n g   e l e m e n ts [4].  The Fi gu re  1 sho w s   t h e di ffe r e n ce ll  ba l a nci n g t o pol og i e w h i c h  i s  a v ai l a bl fo r t h e   bat t e ry  p o w ere d  s y st em Thi s   p a pe di sc usses a b o u t h e   v a ri ous a c t i ve   ba la nci n g t o p o l ogi e s   al o n g  w i t h   it s e qual i zat i on s p e e d ,   appl i cat i o n, si z e c o st,  desig n  a n d  e f fi ci en c y Se ct io expl ai n s   t h e  v a ri ous ce l l   bal a nc i ng t o p o lo g i es an d     t h bal a nci n g  t e chni que s a r e   c o m p are d . S e c t i on 3  re p r ese n t s  t h e  i n d u ct o r - b ase d  t o p o l o gy  im pl eme n t e for  6 0 V   Li -   ion  ba tte ry  sy ste m  in   MA TLA B /Sim sca p e  and  th e   sim u la tion  r e su lts  a r e  d i sc u ssed  f o llowe d  b y     th e  con c lusi on         Fi gu re  1. Ba l a nci n t o p o l ogi es      2.   BALANCING TOPOLO GI E S   2.1.  Ac ti ve  ce ll  bal a nc in g   m e th od   In  th is b a lan c i n g sch e me,  th e e x ce ss  en ergy  is s h if ted   f r o m   t h e o v e rch a rg ed   ce ll  t o   t h e   w eak e r  c e l l  i n   t h pack . U n l i k passi ve  bal a nci n sc he me,  he re  e n e r gy   i s   not  wa st e d  as  hea t  i n ste a d  it   i s  t r a n sfe r re d t o   ot he ce ll s.     2.1. 1.   C a p a ci tor  b a sed  t o p o l ogie s   In a ca paci t o r-ba s e d  to pol og y as re pre s ent e d i n  Fi gu re 2 ,  the  capa c i t o r s   a r e use d  fo r excha n gin g   une q u al  cha r g e  amo ng  n u m e ro us  c e l l s  i n  the   ba t t e r p ack. Si ngle  S w i t ched C a pa c i t o r ut i l i z e s   a  si ngl e   ca paci t o r,  ma kes t h e s y st e m  mo re c o st -pr oduc ti ve  t h a n  d o uble  ti e r e d  s w i t ched  ca pa ci tor a n d s w i t c hed   ca paci t o r [ 5 ].  S w i t c h e d  C a pa c i t o r t r a n sfe r ene r g y  bet w ee n adj ace nt c e l l s. In  order t o  re duce  t h ba la nci n t i m a   c h ai n st ru c t u r ed  sw i t ch ed   cap a c i t o r  top o l og y w a in t r odu c e [6 an d se r i e s -p a r al le l sw i t c h ed  cap a c i t o r  and  equa li ze r fo v a rio u s s p ee d  re qui reme nt  [7 ].  A   c o uple   o f   c h ange made  t o   sw it che d   c a p a c i tor  st ra te g y  re sul t i n   D o ubl e- Tie r ed S w it che d   C a pa ci tor   (D TS C ) T h e  uni qu eness i n  t h is i s , 2 c a pac i t o rs  are  use d   for  e n erg y   shutt l i ng  p u rp o s es.  Fo r   m o re  s e ri es c o nnec t e d   c e l l s t h e   ba la nci n g spee d   o f   DTS C  is sl owe r  a n i t   i s  ove rcome   i n   [8] b y  usi n g  re so n a nt   t o pol ogi es .   Mo d u l a ri ze sw it che d  ca pa ci tor  i s  a di ffe re nt  t ype  o f  capa c i t ive  st ora g devi ce   t o p o l o gy w h i c h a l s o   i n cl ude s hut tl i ng  c a p ac it o r  t echni que s [9 -1 1].  It  i n c l u d e s   bat t e ry  pac k   modul a r iz at i o n ,  spl i t t i ng  t h bat t e ry   st ri n g   in to  mo du le s or   grou p s . To   r e d u c e  th e   s w i t c h in g  lo sse s ,   co ndu c tio n  l o sse s   a n d  to  impr ov   t h e ba la nci n g s p ee d  re s o n a nt   swi t c h e d   ca pa c i tor,  base on   t h at  t h bal a nci n g  i s   use d  [1 2,  13 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Act i v e  ce l l   bal anc i n g   for   el ec tri c   vehi c le  b a t t e r y m ana ge me nt  sy st e m  (T hi ruv o n a sun d a ri   Dur a i s am y )   5 73  2.1. 2.   Ind u c t o r s/ tran sform e rs-b ased   top o logy   In duc t o r / tra n s f ormer ba se d a c t i ve e qua l i z e r a s  re pre s e n te d in  F i g u re  3  trans f e r s  ene r gy a m o n g   mu l tip l e   ce lls  w ith  th e h e l p   of ma gn et ic  compo n e n t su c h  a s  in d u ct o r a n d tr an sf orm e rs.   S i ng le   I ndu cto r  C e l l   Ba l a nci ng i s   b a sed  on t h b u c k  b o o st  t e c h niq u e s   whe r e   ener g y  tra n sfe r  t a kes  pl ac e f r o m  hi ghl y c h a r ge d   bat t e ry  t o  l o w   cha r ge bat t e ry  a n d t o  a c h i e ve  t h i s   v o lt a g e ,  m o ni tori ng  c i rcui ts a r e  re qui red  f o r e v er y  b a t t e r [1 4].  M u l t i pl i nduc t o r c e l l  b a l a n c i n g   t o po lo gy us ing   m o re  th an on e i ndu ct or  t o  b a l a nc e  th e mu lti p le  ce ll si mu lta n e o u s l y .  Ce ll   b a la n c ing   b a sed   on   optim iz ed  c e l l  to c e l l , an y c e l l  to a ny ce ll  a n p a r a l l el  indu c t or  a r c h it ec tur e  is   d i s c u ssed  in  [15 - 18 ] .     In t h e si n g l e  t r a n sf o r mer  cel l  t o p o l ogi es  o n l y   o n e  t r a n sfo r mer  is  use d  t o  share  t h cha r g e  be t w e e th e  b a tt er ie wit h  f a s t  e q u a l i zat io n  sp e e d  a n d  low   magn et ic  lo sse [ 1 9 ,   20 ].  It  tr an sf er e n e r gy   from  a p a c k  t o   t h un de rcha rg e d  ce ll  c a l l e d   as  pa ck  t o  ce ll  met h o d  an d  o v e r c h a r ge d  c e l l   to  t h e   ent i re   pa ck  ca l l e d  as   ce l l  t o   p a ck  me thod . M u lti p l e  tra n sfo r mer   t o po log i es  c a b a lan c e   m o r e   th an   on e  ce ll  a t  t h tim e   of  imb a l a n c e .      2.1. 3.   C o n v er ter  b a sed  t o p o l ogy    Thi s  dy na mi ce ll  equal i za ti on   c i rcui t   a s  re prese n t e d  i n  F i gu re 4  bal a n c es  t h e i m ba la nced  ce ll s in     th e  p a c k  thro ug h  a DC- D C   co nv er te r [21 ,   2 2 ],   fo r  ex a m p l e ,   bu c k -b oo st or   for w ard c o nv ert e r .  Con v e r t er  base to pol ogi es a r very e f fi c i e n an ha ve a   go o d  c ont rol  o v e r  t h e   po we fl ow  [23 - 25].  In a  forw ard   c o nv ert e r ,  in   pr e s e n ce   of vo l t a g e d i f f e r e n ce,  t h e c e l l  w h ic i s  h a v i ng   h i gh e n ergy  is tr a n sf err e d  t o  t h o t h e w e ak   c e l l s th ro ugh  t r an sforme w i n d i ng s, d i od e s  a nd swi t che s  [2 6]. In  t h e Fl y ba c k   co n v erte r-ba sed   ce ll   b a la n cer , wh en  th e  au x i l i ar sid e  sw i t ch  is  tur n ed   o n ,  t h e   ene r gy   g e ts d e live r ed   t o   ce lls w ith   low  v o l ta g e   f r o m   hi gh  v o lt age  c e l l s  t h ro ug h t h di ode  si nc e  t h esti mat i on o f  hi gh  v o l t a g e o n   a ny ce l l s ge ts  pu t  a w ay  i n     th e   tr a n sfo r me r [2 7] .   F u l l - b ri dge  C o nve rt er i s  al so  cal l e d a s  full y c ont rol l ed c o n v e r t e r. B oos t  and  buc k m ode a r e t w o   mode of  o p e r at i on  of  ful l - b ri dge c o nve rt er  [2 8 ] . T h e  c u k  c o nve rt er i s  l i ke   buc k- b o o s t  c e l l  bal a nc er. It   ca n   in c r em e n t   o r   d e cr e a se th ou tpu t   v o l tag e .   I t  c a n   b e  a p p lic ab l e  fo b a la n c ing   on ly th e n e ig hbo ur ing ce ll   [2 9,  3 0 ].  Th buc boost  t o p o l o gy  i s  use d   whe r e  t h e   v o lt age   devi a t i o ns  a m o n g   the  ce ll are  mi n i m u an d     t h a p pli c a t ion s  n e e d   hig h   bal a nci n c u rre n ts  [31 ] .   Q u a s i - Re sona n t   co n v erte r i s   hig h l y  ef fi ci ent  c onve rt er  beca u s e t h e  s w i t che s   are   on  &   off  at  z e r o   vol ta ge  a nd/ o r   zero  cu rre n t .   I n  t h is e q ual i z e in duc t o rs  capa c i t ors  are  made  as  t h re son a nt  t a n k  t o   a t t a i n   th e  ZC fu n c tio n [3 2]. R a mp Co nv er te r   i s  a ddi ti o n al l y  a n   enha nc em ent  f o r t h e  mul t i pl e  wi n d i ng t r a n sf orme e q u a l i z a t i on  c i r c u it.  Th is  t o po log y  ju st   n e e d s o n e  add ition a (op tio n a l)  tw i s tin g  for  t h p a i r  of  ce lls r a th e r   th a n   on f o r ever y ce ll [ 33] .            F i gu re  2.  C a pa c i tor B a se d       F i gu re 3.  Ind u c t or/   T r a n as fo rm er  B a s e     F i gure  4. C o nv erte r B a se     2.2.  C o mp ar i s on  o f   acti ve b a l a n c i n g t o p o l ogi es   The  Ta bl e.1  com p are s  t h e  vari o u s cel l  bal a nc in g t o pol og i e ba se d o n  t h bal a nc in g spe e d r e l i a b ili ty co n t r o l s t r a t e gy ,  ef fi ci en c y , e t c.    Th e c o n t r o syste m  and  p l an   p e r s p e ct iv es   are th e   two  sign ifi c a n t cr it er ia for  th e cho i c e  o f   a c t i v e   c e l l   b a la n c i ng to polo g i e s . Co n t rol qu ali t ie s a r e   id en tif i e d   w i th   d e p e n d a b ilit y  and m e t hods  o f   ac tiv i ty w h ich   com p ri ses  of c h arge  a n di sc ha rge c o nt rol   [34 ,   35 ].  B a si c  co nt rol  i m pl ie s be tt er de pen d abi l it y. In l i g ht o f     th e   cor r e l a ti on   t h ind u c t o r-b a s ed   t o po l ogy  i s  t h e b e t t e r   topol o g y   f o r  ch a r g i n g  a s  w e l l  a s  disc h a rg e   b a la nc in g .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 N o 2, Ju ne  20 2 0   :   5 7 1  –  579   57 4 Ta ble   1. C o mp ariso n   of a c t i v e  c e l l   bal a nc i n t o p o l o gi es   T ype Bal a nci ng  spee d   Re lia bility Contr o str a t e gy   Cost    Siz e   C h ar ge &  Dis c h a r g Eff i c i en c y Ap pl ica tion   S i ngle sw itche c a pa citor  Low   M e di um  H a r d   H i gh   Bulk  B o th   H i gh ++ /++ +   Multi ple   Ca pac itor s   Ve ry low  M e di um  M oder a t e   M e dium  M o de r a te  B o th   H i gh  ++ /++ +   S i ngle/ Mu l tiple   I nductor s   M e dium  M e di um  H a r d   M e dium M o de r a te  B o th   M e dium ++ /++ +   S i ngle T r ansf or m e r   Low   L o H a r d   L o w   M o de r a te  C h ar ge  a l one   Lo w + +   Multi ple  Tra n s f o r mer   Low  L o M oder a t e   L o w   Com p ac C h ar ge  a l one   Lo w + +   F o r w ar Conver t e r   M e dium  M e di um  H a r d   M e dium M o de r a te  B o th   M e dium ++   F l y bac k  conver t e r   Low   L o M oder a t e   M e dium  M o de r a te  B o th   M e dium  ++   F u l l  bri dge conve rt er  High  M e di um  H a r d   L o w   Com p ac B o th   H i gh  ++   Cuk c onver t e r   M e dium  M e di um  H a r d   M e dium M o de r a te  B o th   M e dium ++ /++ +   Buc k  or /boost   c onver t e r   High H i gh  H a r d   M e dium  M o de r a te  B o th   H i gh  ++ /++ +   Q u asi - r e sona nt  c onver t e r   L o w Ve ry   lo w   Ha rd   Lo Mo d e ra te   Bo th  Med i u m   + + /+ ++   Ra m p  conve rt er  Low   V e r y  low  H a r d   L o w   M o de r a te  B o th   L o w   ++   + -   L o w pow er,  ++ -  M e dium  pow er,   ++ + - Hi g h  pow e r       3.   In du c t o r   ba sed a c tiv e  cell  ba la ncing  The   i n duct o r b a sed  act i v e cel l   ba la nci n g   t o pol o g y  i s  ac t u a l i z e d   f o r 60 V  Li -i o n   bat t e r y  frame wo rk   whi c h c o m p ri se of 1 6  cel l s   a s soc i a t ed i n  an  arra n g em e n t .  R e gul ar i n duct o r-ba se t o p o l ogy set s  asi d e  a   great   dea l  o f  ef fo rt  to exc h a n ge t h e  char ge  from t h e   p r inc i pa l ce ll  t o   t h e l a st  cel l   i n  t h e strin g .   So, t h e effect i v ene s s   o f  the  tr a d iti on al  to po lo gy  isn ' t sa tisf a ct ory .  In  th e   pr opo sed  c e l l  b a la n c i n g  top o l o g y  a  sma l le r   n u mb er  o f   switches  and  i n ductor s  are utilized [17,  18] contras t ed  with  c onve ntional indu ct o r -bas ed tec h niques  which  lessen   t h e p o w er  mi sf ort u n e s   a n i m pro v e t h p r o f i c i e nc y. T h e s q uare  cha r t o f   1 6  cel l  in duc t o r-base d  ce l l  a d j u st in g   t opol o g y  i s  ap pea r e d  i n  Fi g u r e  5  w h ic h c o mp ri se s o f  ' n l i t h i u m i o n ce l l s  and  (n -1) i n d u ct o r s a n d   (2n - 2)  swi t c h es so  ab solut e l y  for 16  ce ll 15  in duc t o rs an 30 s w i t c h es  a r ut il i zed.           Fi gu re  5. Pr o pose d   i n d u ct or-ba s e d   t o p o lo gy     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In J  P o w  Elec  & Dri  Sy st   I SSN : 208 8-8 6 9 4       A c ti ve   c e ll b a l a n c i n g fo r el ec tri c  ve h i c l e   ba t t e r y ma nag e m en t sy ste m   (Th i ru vo na su nda ri   D u ra isa m y )   5 75  3. 1.    C o n t r o l  m e th od ol o g y    The   c o n t r o l   met h odo log y   e x e c u t ed  in  t h is to po lo gy   i s  b a s e d  on  the  v o lta g e   d e vi at io n  am ong    th e  c e l l s.  Ri gh t  of f t h e b a t ,   all  th e  c e ll v o ltage s a r est i ma te d .  Th e   pro c e s s o f   ac qu ir i n ab n o rm al   b a tte ry   c e l l a n d   t h e a p pl ic at ion  of  act i v e c e l l   ba la nci n i s   de sc ri be d in  F i gu re  6.           F i gu r e   6.  Ac t i v e  bal a nci ng  c o nt r o l  f l o w c h art       3. 1. 1.    F i r s t  st age     Th e vo ltag e   d i stin ctio n b e t w een   t h od d nu mb er e d   cells  ( C 1 ,  C3 ...  C 1 5)  with its con tig uo us  e v en   n u mb er e d  c e ll  ( C 2 ,  C4 .. ..  C 1 6 )  is  mo r e   th an  the  thr e sh o l d vo l t ag e   (2 0mV ) , at  tha t  po i n t  th e ov erc h arg e d c e l l   is sw it ch ed on  &  th e indu c t or is ch a r g e d .  Wh en t h e   v o l ta ge d i stin c t i on is und e r n e a t h n o rm al  t h e n  th e sw itc is tu r n e d   o ff,   th e stor ed  en e r g y  i n   t h e induc to r   i s   g i v e n  t o   t h e low   ch a r g e d  ce ll thr oug h  t h e bod y   d i o d e   of     th e  sw it ch .  Th vo lta g e  a c r o ss  th e  i ndu c t or  L1 ,                     (1 )                (2 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 N o 2, Ju ne  20 2 0   :   5 7 1  –  579   57 6 W h ere,   = 2, 3.... . 8 , and  =  3, 5. . ....15  F o i n st a n ce i f  the  v o l t a g c o nt ra st bet w ee n   od d nu mbe r ed  c e l l s is more   t h an 2 0 m V   c ont ra st wit h   eve n  n u m b ere d  cel l s od n u m be red  swi t ch es S1 ... S 1 5  a r e  o n  an d t h e  e n erg y   i s  st ore d  i n   t h e i n d u ct or.  When  it  i s  b e low   th th r e sh o l d ,  th sw it ch e s  ar turn e d  of f,  th e i ndu ct or  en erg y   is  g i v e n  to  t h e v e n   ce lls   3.1. 2.   S e c o n d  sta g   In   t h e  sec o n d  s t a g e,  t h e i n it i a l  two ce ll   v o lt age  ( V 1  + V 2 ) i s   c o ntrast e d  w i t h  t h e  ne xt t w o  c e l l  vol t a ge  (V 3  +  V 4 i n   the  ev en t t h at it  i s   mo re  t h an 20mV ,  a t   th at po in t th e pr of ound ly  c h a r g e c e ll sw i t ch  is  tur n e d  on .   Th e   stra te gy  is  sam e  for th r e ma in ing  c e ll s .                      (3 )                   (4 )     W h ere ,   k =   1 0 11 , 12 ,  j  =   5, 7,  9. .. 15  and  i  = 6 ,  8,   1 0 . . . . . 1 6     3.1. 3.   T h i r d  s t a g e     In  th is st ag e ,   t h e  c e ll vo lta g es (V 1  + V + V 3  + V 4 a r e c ont rast ed  wi th  (V 5  + V 6  +  V 7  +  V 8 ) a nd    th e  c e ll   v o lta ge s (V 9  + V 10  + V 11  +  V 12 )  a r e con t ra sted   w i th   ( V 13  + V 14  +  V 15  +  V 16 ). In  light  of  t h voltage  devi at i o n t h c o rre s pon di n g  s w i t c he a r e t u rne d  o n                           (5 )                             (6)    3.1. 4.   F o ur th   sta g e   In t h is st age  t h e t op  cel l  v o l ta ges a r c ont rast ed  w i t h  t h e   bott o m 8 c e l l   volt a ge s. T h e   com p ari n g   ce ll  sw it che s   a r e tu rne d  o n  de pen d e n t   o n  t h e  vol t a ge  co nt ra s t .                                        (7)    Thi s   pr o pose d  i n duct o r-ba se d t o p o l o gie s   c a n  e v e n   o u t   to p,  c e nt re  a n base  ce ll s a t  t h sa me  ti me   w i t h   mo re   p r om in e n equ a liz a tio n  sp e e d  c o n t r a st ed w i th t h e   r e gu la r te chn i qu e .     3.2.  Si mu l a tio n   r e sul t s   S o   a s   t o  chec k   t h use f ul ness  o f  the   f r ame w o r k ,  t h e  pr op ose d  m o del   i s   si mula t e und e r  c h ar gin g   con d i t i on  i n   t h MA TLAB / Si msc a pe  e nvi ro nme n t .  T h e   ba tt ery   m odel  para met e va l u es are  t a ke n  fr om    the lookup table.  The  voltag e differe n ce bet w een  t h e cell s is m a de  by  c h anging t h initial condition  of  charge  ( S o C ) of  t h e   p a ck.   Th e li thiu m  i o n c e l ls ar e  ch arg e d a t  CC - C V mode.  Th e 16 c e lls  ar e asso ci ated  in  arra nge ment  so a s  t o   get   t h e  6 0 V . T h e ca p a ci t y   o f  ea ch   c e l l   i s   3 . 3 A h. T h i n d u ct o r  va l u e sel ect e d   fo r t h is   t opol o g y  is  6 0 mH.  F o r eve r y   c e l l , t h e  te rmina l   v o l t a g e ,   ope n ci rc uit  v o lt age ,  t e m p era t ure  a n d   S o C a r det e rmi n ed In   l i ght  o f  t h te rmina l   v o lt a g e   of  t h cel l s  t h equal i zat i o n t e c hni que  i s  e x e c ut ed.           F i gu re 7.   C e l l   1 & Ce ll  2  s u b s yst e m i n   M a t l a b       Fi gu re  8. Ind u c t or  1 v o l t a g e & cu rre n t   wa ve forms     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Act i v e  ce l l   bal anc i n g   for   el ec tri c   vehi c le  b a t t e r y m ana ge me nt  sy st e m  (T hi ruv o n a sun d a ri   Dur a i s am y )   5 77  Init i a l l y  t h e v o l ta ge di ff ere n c e   bet w ee n   the   ce ll  1  and t h c e l l  2 i s  25 mV . The  ce ll s a r e   char ge d at   con s i s te nt  cu rre n t  an d st ea dy  volt a ge  m ode The c e l l s a r e   char ge d a t   0.5 C   rat e . W h e n  t h e c e l l s   are  c o me  t o   t h res hol d c h a r ge  v o lt a g ( 3 .7 ), t h c e l l   bal a nci n g t e c hni qu e  i s  e x ec ut ed.   F i g u re  re pre s ent s  t h e  s u bsys t e for  ce ll  1  an cel l   2 i n   MAT L AB /Si m sca p e.            F i gure  9. V o lt age  &  c u rre n t   w a vef o rms  of  ce l l  1  2       F i gure  10.  B a t t e ry  ce ll  SoC       F i gure  8  S h ow s the  vol ta ge  a n d   c u rre n t  w a vef o rms  of  t h e  i n d u c t o r  1 du rin g  bal a nci n g. The cel l  1   v o l t a g e  is h i g h er  th an  th c e ll 2   v o ltag e , sw itch  S1  is tur n ed   o n . Th e   i nduc to r1  is c h a r g e d   t h ro ug h S 1 .O n ce  t h vol ta ge  di ffe r e n c e   be twe e n  t h e t w o c e l l s  a r le ss t h a n   20mV ,  s w i t c h   S1 t u rne d   of f.  At  58 00 s t h e  e n erg y   store d  in the   i n duct o i s   gi v e n to ce ll  2  t h rou g h   t h e  bo d y  di o d e o f  the   s w i t ch  S 2 . Si nc e   t h e t h res h ol d   vol ta ge   l i mi ts bet w ee n  t h e cel l s   a r e  le ss,  t h e  ce ll  v o l t age  varia t io ns  a r e  not  ver y  hi g h   as  sho w n i n  F i gu re  9.    Thi s   ba la nci n g  t o p o l o gy  t o ok   5 0  mi nute s  t o  ba la nce   t h c e l l  vol t a ge  e q u a l l y  a n d i t  t o o k  a r o u n d   h our s fo c o mp le te  ch a r g i ng.  Sin ce t h e   wh o l e c e ll v o ltag e s a r e  b a la n c e d  to t h e   sa me  le v e l,  th e So C o f     t h c e l l s  are  t h e same at   t h e e nd  of  c h a r ge  w h i c h is a ppea r e d  in Fi gu re  10 . The c h ar gin g   proce dure ha p p en i n   a n  amb i en temp era t u r o f  aroun 2 0 ˚ C. Amid  c h ar g i n g   t h e  te mp er atu r es of t h e   ce ll a r e  in cr ea sin g   u p  t o   24 .7 5 ˚ C app e are d  in   F i gu r e   11 In t h e  se c o n d  s t a g e ce l l  1 & c e l l  2 v o lt a g es  are  co mpa r e d  wit h  ce ll  3 &  cel l  4 v o lt age s . Thi r d st age   ce ll   1, 2, 3  &  4 volt a ges   are  com p are d  wi th   c e l l   5, 6,  7 & 8 vol t a ges .   F o rt st age  c e l l  1,  2, 3,  4 ,  5, 6, 7   v o l t a g e ar e comp ar ed  w i th  cel l 9 ,   1 0 , 1 1 , 12 ,   13 ,   14 ,  15  & 16  v o lta g e s.            Figur e   11 Battery cell tem p e r atur e       F i gure  12.  C h a r g i ng  cu rre nt a n d  v o l t a ge       A m i d  c h a r gi n g t h e  c e l l s   a r e  c h a r ge d at   st ea dy c u rre nt   how e v er  t h vol t a ge  i s   di ffe r i n g.  When    th e  c e l l  ach ie ve s th e mo st ex tre m e li mit v o l ta g e  th e n  i t   mov e s t o  th e ste a d y   v o ltag e   m o d e   w h e r e  i t   k eep s u p   th e   v o l ta ge  as  c o n s tan t  an d th e cu rr en t w i ll  ach ie v e   th e   b a se v a l u e.  Th is  r e la tio n sh i p  is  a p p e a r ed  in    Fi gu re  1 2       4.   CO NCL U S I O N   D i ve rse  a c t i v e  c e l l   bal a nc in t o p o l ogie s  a r di sc ussed  i n  t h i s   pa pe r.  Ind u ct o r  ba sed  t o pol o g y   is   pi cke d   u p  fo uti l i zat i on ba se on  t h e  a s se ss ment  a n d a n al ysis.  The  p r op ose d  t o p o l ogy   c a n a l t e r  to p,  mi ddl e   and   ba se  ce ll s si mul t a neo u sl wi th  a  sma l l e n u m b er  of  part s  t h a n  sta n dard  i n duct o r- base d s y ste m s.  T h e   cont rol  st ra t e gi es im pl ement e o n  t h e  swi t c he a r e  ba se on  t h e   volt a ge   diffe r e n ce  be t w een  t h e  ce ll s. S i m p l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 N o 2, Ju ne  20 2 0   :   5 7 1  –  579   57 8 cont rol  a n d fa s t  eq ual i za ti on a r e   t h e  a dva nt ag e s   o f  t h i s  t o p o l o g y   co mpa r e d  t o  the   c onve nti onal  in duc t o r- base d   t opol o g y .  T h 16 -ce l l i n du c t or-base d  e qua li z a t ion t o p o l o g y  i s  si mul a t e d i n   MA TLAB/ S i m s ca pe a n t h e  i d eal   ce ll   equal i zat i o n i s  e s ta bli s he d  a n d c h ecke d   fr om  t h e   re -e na c t ment  yi el d.      ACKNOW LE DG E M ENT   Thi s   wo rk ha s bee n  su pp ort e d by   R obe rt  B o sch   E ngi ne erin g a n d   B u si ne ss S o l u ti o n   Li mit e d,  B a n g al o r e ,   In di a.       RE FERE NC E S   [1]    M.  A .  Hannan et a l . ,   "State-of-the-Art and  Energy Managem e nt  Sys t em of  L i t hium-Ion Batteries  i n   El ectric  Veh i cl e Ap plica tion s : Iss u es  and   Recomm end a tio n s , "  in  I E EE  Access ,  v o l.  6 ,  pp . 1 9 3 6 2 -1 937 8,  20 18 .   [2] Z .   B.  Om ariba,  et a l . ,   "Re v iew o f  Ba tt e r y  Ce ll Bal a nc in g   Me th o dolo g i e s for Opt i m i z i ng  Bat t ery Pa c k   P e rforman ce  in  Ele c tric Veh i cle s ,"  in   I E EE A c cess ,  vo l.   7,  p p .  12 933 5-1 2 9 352 , 2 0 1 9 .   [3] Amin,  et al . ,   "P a s si ve   b a la nc i ng b a tt e r m a na gem e n t  sy st e m  u s ing  MOSFE T  i n te rn al  r e si st a n c e  a s  b a l a n c i ng  resistor,"  20 17 In te rn at io na Co n f e r e n ce  o n  S u stai na bl e   E n e r gy   En g i n e e r i n g  a nd A p p lic a t i on (ICS E E A ) ,  Jakarta,   p p .  15 1-1 55,  2017 [4] M.   Caspa r ,   et al. ,   "S yste m a tic   Com p a r i s o n  of Ac ti ve   Bala nc i n g :   A Model - Based  Quant itati v e  Anal ysis, "   i n  IEEE   T r a n s a ction s  on  Veh i cular   T echn o logy,  v o l.   6 7 , no.  2 ,  pp.  92 0-9 3 4 ,  Fe b .  20 18.  [5] Mohamed  Daow d,  et a l . ,   "S ingle  S w itched   Cap a citor B a ttery   Bal a ncing  S y ste m   Enhan c emen ts,"   Ener gies,  vol . 6,   p p .  21 49 -21 7 , 201 3.  [6] M.   Ki m,   et  a l . ,   "A  Ch a i n  Struc t u r e  of Switc he C a pac i to r for  Im p r ov e d  Ce l l  Ba la nc i n g   Sp ee d   o f   L ith iu m -Io B a tt e r ies , "  in   IEEE T r ans actio n s  on  Ind u s t r i al  El ectr o n i cs , v o l .   61,  n o .  8 ,  pp.   3 9 8 9 - 39 99 ,  Au g 2 014.  [7]  Y.  Ye  and  K. W. E. Ch eng ,   " M od ellin g  an A n aly s is of  S e r i es– P a r allel  S w itch ed-C apac ito r   Vo lt age  Equ a lizer   for  Batte r y/S uper  ca paci to S t rin g s , "  in   IEE E   Jou r na l of  Emer ging   a nd S e lec t ed   T o pi c s  in  Power  El e c tr onics , v o l .  3,   no . 4 ,  p p .   977 -9 8 3 De c 2 015 .   [8] Y.  Y e et  a l . ,   " T op olog y, M o d e ll ing ,  and  Des i g n   of S w itch ed -Cap acitor-Based   Ce l l  B a lan c ing   S y stems  an d  Th e i Ba l a n c i n g  Ex pl ora t i on, in  IEE E  Tran sac t io ns  on  Po we Ele c t r o n i c s vo l.  32 ,  no . 6 ,  pp . 4 4 4 4 -44 5 4 ,  J un  20 17.   [9]  Y. S h ang ,  N .   Cu i,  B.  Du an   and  C.  Zh ang ,  " A n a ly sis  and   O p ti miz a tio n  of  S t ar -S tru c tu red  S w it ched-Cap acitor  Eq ualizers  for  S e ries-Con ne ct ed Battery  St ri ngs , " i n   IEE E  Tr an sa ctions   o n  Pow e r Ele ctro ni cs ,  vo l.   33,  n o .   1 1   pp . 9 6 3 1 -9 646 N o v .  20 18 .   [1 0] Y.  S h a n g,  et  al. ,   " A  Del t a-S t ru ctu r ed  S w itch ed -Ca p ac itor  Eq ua liz e r for  S e ries -Conn ected   B a tte ry S t rin g s,"  in   IEEE  Tr an sa ctio ns  on  Power   Ele c tro n ics , vo l.  34, no .  1 ,   p p . 4 5 2 - 4 6 1 ,  Ja n .  20 19.  [1 1] Y.  Sha ng,  et al . ,   "A n Opt i mi zed  M e s h - S tr u c tu r e d   S w it ch ed -C ap a c it or   E q u a li zer  f o r  L i t h i u m- I o n  B a t t e r y   S t r i ng s,"   in  IEE E   Tra n sac t io ns on  Tra n sp orta ti on  El ec tri f i c at io n ,  vo l.  5 ,   no .  1,  pp .  2 52-2 6 1 ,   M a rch 2 0 1 9 .   [1 2] S.   Go od a r z i ,   et a l . ,   " D es ig n and  imp l emen tin g   o f   a nov e l  reson a nt  sw itched - c ap acitor  co nv erter  fo imp r ov in g   balancing  speed  of  l i t h i u m-ion  batte ry  cell s, 20 16 7th  Po we r Ele ctro ni c s   a n d   D r ive Sys t e m s Tech no lo gies  Con f er enc e  ( P EDS T C),  Tehr an,   pp.  20 4-2 1 0 ,  20 16 .   [1 3]  Fa rz a n   M o g h a dda m ,  A  a n Van d e n  Bo ssc h e, A. "A  c e ll  e q u a liz a t i on m e tho d  ba se o n  reson a nt  switc he capacit or  balancing  for  L i thium i o n ba tteri es, "   Pr es ente d   a t  the 20 18 9th  In ter n a t io na l Conferen ce  on   Mech an ica l   an d Aero sp ace  Eng i ne er in (IC M AE) ,  IEEE,  pp .  33 7-34 1,  20 18 .   [1 4] Ri gv e n d r Ku ma Va rd ha n,   et a l . ,   "Mo d e l in o f   sin g l e  in duc to ba se d bat t e ry  ba lan c in g circ ui t for  hy b r id   e l e c tr ic   veh i c l es,"   I E CON -43 r d  An nu al   Con f er e n c e  of  th e IE EE  Indu stria l  Elec t r onics  So c i ety,   pp.  2 2 9 3 - 2298 ,   20 17 [1 5] B.   Do ng ,   et a l . ,   " P arall e l Arch itec t ure  fo r Battery  Charg e  Eq ual i z a t ion , "   I E E E  T r ans actio n s  on   Po wer Electron i cs v o l .   3 0 ,   no.  9,   pp.  4 9 0 6 - 49 13,  Se pt  2 0 1 5 .    [16] Z h ou,   et a l . ,   " A a n y-cel l(s ) -t o-an y-ce ll(s) eq ualizer b a s e d o n  b i d i re ction a ind u ctor  co nver t ers fo r seri es  c o nn e c te d bat t e r y   st rin g , "   20 16   I E EE 11 th  Con f e r en ce   o n  In du str i al  El ec tr oni cs  a n d   A p p l i c a t ion s   ( I C IE A) ,  H e fei ,   p p .  25 11 -25 1 5 ,   20 16 [17 ]   A. F .  M o g h add a m and  A .  V a D e n Bos s ch e, " A n A c tive  Cell  Eq ualiza t ion   Te ch nique  fo r Lith i u m   Io n B a tteri es  Ba se d on  In d u c t or Ba la nci n g , 9t h  Inte rna tion a l  Confe r e n ce   o n  Me c h a n i c al  an d   Ae ro sp ac e En gin e e r i n (ICMAE ) ,   Bu d a pe st,  pp.  27 4-2 78,  20 18.  [18 ]   Ali F a rzan  M o g h ad dam an d Alex   V a D e n Boss che, "A n efficien t equ a lizing  meth od  for  l i t h i u m-ion batt er ies  bas e d on  coup le d   in du c t or b a la n c in g,"   Electron i c s , v o l.  8,  pp .  1 3 6 ,  20 19 .   [1 9] Y.  Sha n g,   et al . ,   " A  M o d u l a r i zat io n M e tho d  f o r   B a tt e r y Eq ua l i z e r s Us in g M u l t i   w i n d i n g   T r ans f o r mer s ,"  in   IEEE  T r a n s a ction s  on  Veh i cular   T echn o logy,  vo l.  66 ,  n o .  1 0 ,   pp .  87 10 - 872 2,  Oct .  20 17 .   [2 0]  A. F.  Mo gha dd am  a n d  A.  Va n   de n  Bossc h e,  "M u l t i -Win d i n g  E q u a liz a tio T e c hni qu e  for Lit h i u m   I o n  Ba tte rie s   for Elec tric al Veh i c l es,"   20 18 7th  In te rna t io na l C o n f e r e n c e  on R e n e wa b l e  E n e r g y  Re se a r c h  and  Ap p l i c atio ns  (ICR ERA) , Pa ri s ,  pp.  13 9-1 43,   20 18 [21 ]   Y. M a , Ah san u z zam an an d A .  P r odi ć ,  "A hardware effici ent  lit h i um-i on cell  bal a ncing  techni que utili zing l o w- vo lu me  h ybrid   DC-DC  con v erter, I E CON  201 - 4 3 rd  Ann u a l  Co nferen ce   of   the I E EE Industri a l   El ectronics  So cie t y,  Be ijin g ,   pp .  56 6-5 7 0 ,  20 17 .   [22] Yew e Wei,  et al. ,   "Swit c h Matri x   Algor i thm f o r Series L i thium  Batt ery  Pac k  E q uili bri u m  Base on   D e ri ve Accel era t ion  In fo rmatio n Gau s s - Seidel,"   Ma th ematica l  Pr obl ems   in   En gin eering ,  Article  ID 80 754 53   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Act i v e  ce l l   bal anc i n g   for   el ec tri c   vehi c le  b a t t e r y m ana ge me nt  sy st e m  (T hi ruv o n a sun d a ri   Dur a i s am y )   5 79  9  p a ge s,  20 19.     [23]  Z .  Amjadi  and  S. S.   W illi amson,   "Power-El ect ro nics-B ased Sol u t i ons for  Pl ug-in  Hybri d  Elect r i Vehi cl e Energy  S t o r age  and   M a n a gem e nt  Sy ste m s,"  in   I EEE T r ans actio n s   o n  In d u s t r i al  Electro nics , v o l. 57 , no. 2 ,   pp. 60 8 - 61 6,   F e b 201 0.    [24 ]   S .   S r eelaks h m i  an d K. Deepa ,  "F u zzy  b a sed b i direct io nal con v er ter,"  In ter natio na Co nferen ce on  Circu i ts,  Po we r   an d Comp utin g T ech nolog ies   [ICCPCT -2 01 5] Na ge rc o il, 20 15 p p .  1 - 6, 20 1 5 [25] Y.  Ma,   et al . ,   "E qualizat ion  of   Li thiu m-Ion  Battery  P ack   Bas e d  on  F u zzy   Logi c Control  in E l ectric  Vehicl e, "   in  IEE E   Tra n sac t io ns on  Ind u strial   El e c tron ic s ,  v o l. 6 5 ,   no .  8 ,   pp 67 62 -67 71,  Au g.   201 8.   [2 6] Y.  Sh a n g,   et a l . ,   "A n A u to matic  Eq ualizer B a se d o n  F o rward– Fly - back Conv erter for Se ries-Co n n ected  Battery   St rin g s, IEEE T r a n sac t io ns on  Ind u stri al   E l e c tron ic s vo l.  6 4 ,   no.  7,  pp .  5 380 -53 9 1 ,  Ju ly  20 17   [2 7]   Ka li ya pe ru m a l.De e p a ,   et a l . ,   " A ctive   clamp   z e ro v o l t ag e s w itching  mul t ipl e  ou tp ut  fly-b a c k  co nve rter  w i th   vo ltag e d o u b l e r,"  Inter n a t ion a l   Review on  Mod eli n g   an S i m u la ti on s , vo l.   6 ,   p p .  3 5 1 - 35 9, 20 13 .   [28]  E .  C h atzinikolaou  and D.  J. Rog e r s ,  "El e ctrochemical   cel l  balan c i n g usi ng a  ful l -b ridge multil ev el  converter and  ps eud o -o pen c i r c uit vo ltag e  me asu r e m en ts ,"   8 t h IET In te rna t io n a l Co nf e r e n c e  on Po we E l e c t ro n i c s ,  Mac hi n e and Drives (PEMD  2016) , G l as go w, p p .  1-6 ,  20 16 .   [29] Q.  Ouyang,  et  a l . ,   "SOC  E s tim ation-Based  Quasi- Sl id ing M o d e  C ontrol  fo r C e ll B a la ncing  i n  Lithium-Ion B a t t ery  P acks , "  in   IEE E  T r an sactio ns   on  Ind u s t r i a l   E l ec tron ics , v o l .  65 ,  n o 4 ,  p p .  34 27 -3 43 6,  April  201 8.   [30 ]   Ali F a rz an M o g h a dd am   an d Alex   V a n Den   Bo s s ch e,   " A ´Cuk  Co nverter   Cel l   Ba lan c ing  Te ch niqu b y  Using  C o u p l e d I n du cto r s  f o r   Li thi u m - B a s e d  B a tt er ies , "   En ergies ,  vo l.  1 2 ,  pp . 2 881 , 2 0 1 9 .   [3 1] Sh ub ia o ,   et a l . ,   " A  No vel  Lay e red  Bidirec t io na l   Eq ualizer  B a sed   on  a Buck-Boost Conver te r for   Series-Connected   Bat t ery Stri ngs , En ergi es , vo l.   1 0 , 20 17 .   [32] Y.  Sha n g,  et  a l . ,   " A   Ce l l -t o-Cel l  Ba t t ery  E q ual i zer  W i t h  Ze ro -Cu r re nt  S w i t c h in an Ze ro -Vol ta g e  Ga p  Ba se on   Qu asi-Reson a nt  LC Conv er ter   a n d Bo os t Co nv e r ter,"   IEEE   Transactions  on Power  El ec tronics,  vo l. 30 ,   no .   7 ,     p p .  37 31 -37 4 7 ,  J u ly  20 15 [ 3 3 ]  T.   Go tw a l d ,   et  a l . ,   “Eq u a lizatio n   of EV  and   H E b a tte ri es with a ra m p   co nv erter IEE E  Tr an sa ctio ns   on   A e ro sp ac e  a nd  El ec tro n i c  Sy stems ,  vo l.  33 ,  n o .   1 ,  p p .   307 -31 2 ,   J a n.  19 97 .   [34 ]   Thiruv on as un dari.D, K .  D e epa,   " E l ectr i c   V e hic l e B a tt ery  M o d e lling  M e th o d s   Bas e d on  S t ate o f   Ch arg e -R eview,"   Jou r n a l of  Gr ee n Eng i n eerin g  (2 02 0 in  pres s).   [35] S.  Narayan a swamy,  et al. ,   "M o d u l ar  A c tive Ch ar ge Bal a ncing   for  S calab le  B a tter y  P acks,"  IEEE T r ans actio n s   on  V e ry  La rg e - Sc ale   In te grat io n  (VLS I)  S y ste m s ,  vol.  25,  no.   3,   p p . 974 -98 7 ,  Ma rc h  2 0 17   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.