[發明專利]電池電量自動均衡電路及其實現方法

有效

• 申請號: 201110167491.5
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102222957A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 夏必忠;呂永斌;和軍平;王明旺;孫威;鄭偉偉;賴勇智
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院;欣旺達電子股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 王志強

1.一種電池電量自動均衡電路，應用于由N節電池串聯組成的串聯電池組，其特征在于，包括反激式雙向DC-DC變換器、繼電器組、MCU微處理器，所述MCU微處理器與串聯電池組、繼電器組和反激式雙向DC-DC變換器分別連接；

所述繼電器組由N個常開的繼電器組成，每個繼電器分別與所述串聯電池組中的一節電池相并聯；

所述串聯電池組中的N節電池分成高電位側和低電位側兩組，且高電位側的電池與低電位側的電池分別經過相應的繼電器連接至反激式雙向DC-DC變換器的原、副邊兩側。

2.如權利要求1所述的電池電量自動均衡電路，其特征在于，所述反激式雙向DC-DC變換器包括主電路和控制電路；

所述主電路包括兩個開關管S₁、S₂及相應的反向并聯二極管D₁、D₂、隔離變壓器T和兩個小電容C₁、C₂；所述控制電路采用PWM控制芯片，其包括兩個PWM脈沖的輸出端且該兩輸出端分別經隔離驅動電路連接至開關管S₁和S₂的門極。

3.如權利要求1或2所述的電池電量自動均衡電路，其特征在于，若所述N為偶數，則所述串聯電池組的高電位側和低電位側分別包括N/2節電池；若所述N為奇數，則所述串聯電池組的高電位側包括[N/2]節電池、低電位側包括[N/2]+1節電池。

4.一種如權利要求1所述電池電量自動均衡電路的實現方法，其特征在于，該方法包括步驟：

MCU微處理器實時循環監測串聯電池組的各節電池，計算各節電池的當前電量SOC，得出當前時刻SOC最大的電池和SOC最小的電池，通過控制反激式雙向DC-DC變換器來對這兩節電池的SOC進行均衡處理。

5.如權利要求4所述的實現方法，其特征在于，該方法中，若所述SOC最大的電池和SOC最小的電池分別屬于串聯電池組的高電位側和低電位側，則MCU微處理器控制反激式雙向DC-DC變換器對這兩節電池的SOC進行均衡處理的過程進一步包括：

通過閉合相應的繼電器將所述SOC最大的電池和SOC最小的電池分別連接在反激式雙向DC-DC變換器的兩端，利用該反激式雙向DC-DC變換器將SOC最大的電池作為輸入、對SOC最小的電池進行均衡充電。

6.如權利要求4所述的實現方法，其特征在于，該方法中，若所述SOC最大的電池和SOC最小的電池同屬于串聯電池組的高電位側/低電位側，MCU微處理器控制反激式雙向DC-DC變換器對這兩節電池的SOC進行均衡處理的過程進一步包括：

在低電位側/高電位側選擇一節電池作為中間過渡電池；利用反激式雙向DC-DC變換器將所述SOC最大的電池作為輸入、對中間過渡電池進行均衡充電后，再將中間過渡電池作為輸入、對所述SOC最小的電池進行均衡充電。

7.如權利要求4至6任一所述的實現方法，其特征在于，該方法中，在所述MCU微處理器控制反激式雙向DC-DC變換器對兩節電池進行均衡充電過程中，若這兩節電池的SOC相差大，則采用恒流均衡模式；若這兩節電池的SOC相差小，則采用恒壓均衡模式。