[發(fā)明專利]單向模塊化大功率電池均衡用DC/DC變換器電路

有效

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• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103904755A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 鄒托武;劉智華;嚴敏;張義濤;汪鑫
• 申請（專利權）人: 武漢市歐力普能源與自動化技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/155
• 代理公司: 重慶創(chuàng)新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 付繼德

技術領域

本發(fā)明涉及電池管理技術領域，更具體地說，是涉及一種單向模塊化大功率電池均衡用DC/DC變換器電路。

背景技術

鋰電池具有能量密度比高，循環(huán)使用次數(shù)高，體積小等優(yōu)點，在眾多行業(yè)得到了廣泛地應用，由于生產(chǎn)工藝和材質配料差異等原因，鋰電池在使用過程中容易出現(xiàn)性能差異，從而影響到串聯(lián)電池組整體的使用情況，嚴重時甚至出現(xiàn)電池過分充電、過分放電，電池內部嚴重發(fā)熱等問題。電池的工作情況類似于水桶效應，串聯(lián)電池組的性能由其中性能最差的一節(jié)單體電池決定，當某一節(jié)單體電池容量縮小時會導致串聯(lián)電池組的實際容量也跟著縮小，目前市面上出現(xiàn)的主動均衡技術沒有均衡電流很大的，所以在面對大容量的電池時，均衡時間漫長，均衡速度慢，效果不甚理想甚至失去均衡的意義，均衡工作范圍受到嚴重限制，因此，有必要對現(xiàn)有的均衡技術作進一步的研究和改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術中所提到的問題，提供了一種單向模塊化大功率電池均衡用DC/DC變換器電路，實現(xiàn)了大功率主動均衡，在面對大容量串聯(lián)電池組時，也能夠達到均衡的目的，有效地提升單體電池的一致性，延長串聯(lián)電池組的使用壽命。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

單向模塊化大功率電池均衡用DC/DC變換器電路，包括待充放電的串聯(lián)電池組、MCU控制器、及DC/DC變換器，所述串聯(lián)電池組由n節(jié)單體電池串聯(lián)而成，分別為電池1、電池2、……、電池n，所述DC/DC變換器包括n個與所述n節(jié)單體電池一一對應的均衡單元，所述n個均衡單元均包括均衡電路、及均衡變壓器，所述n個均衡變壓器原邊分別與n節(jié)單體電池并聯(lián)連接，副邊分別與串聯(lián)電池組的正負端連接，所述均衡電路接收來自MCU控制器的PWM控制信號，并接在單體電池之間的節(jié)點與均衡變壓器的原邊輸入端之間。

進一步地，所述均衡電路包括電阻R1、電容C1、NPN型三極管Q1、PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R3、及MOS管M1。

進一步地，所述PMM控制信號依次串聯(lián)連接電阻R1、電容C1、功率放大驅動電路、電阻R2、及MOS管M1的柵極，所述MOS管M1的源極接在單體電池之間的節(jié)點處，漏極接在均衡變壓器的原邊輸入端，所述電阻R3一端接在電阻R2和MOS管M1的柵極之間，另一端接在單體電池之間的節(jié)點處，所述功率放大驅動電路由NPN型三極管Q1和PNP型三極管Q2組成，所述NPN型三極管Q1的基極與所述PNP型三極管Q2的基極連接作為功率放大驅動電路的輸入端，所述NPN型三極管Q1的發(fā)射極與所述PNP型三極管Q2的發(fā)射極連接作為功率放大驅動電路的輸出端，所述NPN型三極管Q1的集電極與電源連接，所述PNP型三極管Q2的集電極與單體電池之間的節(jié)點連接。

進一步地，所述功率放大驅動電路采用隔離型推挽電路。

進一步地，所述均衡變壓器的兩副邊輸入端之間還設有續(xù)流電路，所述續(xù)流電路由電阻R4和續(xù)流二極管D1串接而成，所述續(xù)流二極管D1反接在電路中，所述續(xù)流電路并聯(lián)連接有二極管D2和二極管D3。

進一步地，所述MCU控制器內設有PWM調制脈沖輸出模塊。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明提供的單向模塊化大功率電池均衡用DC/DC變換器電路，實現(xiàn)了大功率主動均衡，在面對大容量串聯(lián)電池組時，也能夠達到均衡的目的，有效地提升單體電池的一致性，延長串聯(lián)電池組的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。