[發(fā)明專利]基于LCL諧振變換的Adjacent-Cell-to-Cell均衡電路及實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410698450.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN104377778A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張承慧;商云龍;王通;崔納新;李澤元;于廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于LCL諧振變換的Adjacent-Cell-to-Cell均衡電路，其特征是：包括微控制器、若干個(gè)LCL諧振變換模塊和電池單體，其中，每兩個(gè)相鄰的電池單體共用一個(gè)LCL諧振變換模塊，每個(gè)LCL諧振變換模塊與電池單體連接微控制器；

所述微控制器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)輸出端，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過電壓檢測(cè)電路與電池單體連接，將電池單體的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而獲得電池組中電池單體的電壓；

所述脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路連接LCL諧振變換模塊，用于產(chǎn)生LCL諧振變換模塊中MOS管開關(guān)的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于LCL諧振變換的Adjacent-Cell-to-Cell均衡電路，其特征是：所述LCL諧振變換模塊，包括一個(gè)LCL電路和兩個(gè)MOS管支路，每個(gè)MOS管支路包括兩個(gè)反向串聯(lián)的MOS管，兩個(gè)支路的一端分別連接于LCL電路的電容C的正極和負(fù)極，另一端同時(shí)連接于相鄰兩個(gè)電池單體的公共端；串聯(lián)LCL電路的一端連接于相鄰兩個(gè)電池單體的正極，另一端連接于相鄰兩個(gè)電池單體的負(fù)極。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于LCL諧振變換的Adjacent-Cell-to-Cell均衡電路，其特征是：所述LCL諧振變換模塊在一組狀態(tài)互補(bǔ)的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)下，交替工作在充電狀態(tài)和放電狀態(tài)，當(dāng)PWM信號(hào)的頻率等于LCL諧振變換的固有諧振頻率時(shí)，實(shí)現(xiàn)零電流開關(guān)均衡。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于LCL諧振變換的Adjacent-Cell-to-Cell均衡電路，其特征是：所述LCL諧振變換模塊為雙向變換器，通過控制LCL諧振變換模塊的MOS管的開閉，能夠使能量從電壓高的電池單體流向電壓低的電池單體。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于LCL諧振變換的Adjacent-Cell-to-Cell均衡電路，其特征是：所述兩個(gè)MOS管支路，當(dāng)狀態(tài)互補(bǔ)的PWM信號(hào)發(fā)送給兩個(gè)MOS管支路中上端的MOS管時(shí)，能量從電勢(shì)低的電池單體傳遞給電勢(shì)高的電池單體；當(dāng)狀態(tài)互補(bǔ)的PWM信號(hào)發(fā)送給兩個(gè)MOS管支路中下端的MOS管時(shí)，能量從電勢(shì)高的電池單體傳遞給電勢(shì)低的電池單體。

6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的均衡電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)獲取單體電壓：微控制器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊獲取動(dòng)力電池各單體電壓；

(2)啟動(dòng)均衡：微控制器根據(jù)獲取的電池單體電壓，計(jì)算相鄰的兩個(gè)電池單體的電壓差，若其差值大于電池均衡閾值，則啟動(dòng)該組對(duì)應(yīng)的均衡電路；

(3)判斷均衡方向：微控制器根據(jù)獲取的電池單體電壓，判斷出相鄰的兩個(gè)電池單體的高電壓者和低電壓者，并發(fā)送一對(duì)狀態(tài)互補(bǔ)的PWM信號(hào)控制LCL諧振變換模塊的相關(guān)MOS管；

(4)能量傳遞：微控制器控制LCL諧振變換模塊，使其交替工作在充電和放電兩個(gè)狀態(tài)，當(dāng)發(fā)出的PWM信號(hào)頻率等于LCL諧振變換的固有頻率時(shí)實(shí)現(xiàn)能量的零電流開關(guān)傳遞。

7.如權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是：所述步驟(3)中，若電勢(shì)高的電池單體電壓高于電勢(shì)低的電池單體電壓，則將互補(bǔ)的PWM信號(hào)發(fā)送給兩個(gè)MOS管支路中下端的MOS管，若電勢(shì)低的電池單體電壓高于電勢(shì)高的電池單體電壓，則將互補(bǔ)的PWM信號(hào)發(fā)送給兩個(gè)MOS管支路中上端的MOS管。