[發明專利]雙向無損主動均衡裝置

有效

• 申請號: 201410724447.3
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104393651A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 陳宗海;張旭;汪玉潔;解競;陳濤;張陳斌
• 申請（專利權）人: 安徽貴博新能科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及動力電池充放電的均衡控制裝置，尤其涉及一種雙向無損主動均衡裝置。

背景技術

動力電池在充放電和使用過程中存在不一致性，若這種不一致得不到及時抑制和平衡，將會使得電池間的不平衡性不斷加劇，最終影響整個電池組的工作。因此有效的電池均衡對電池系統持續可靠地工作具有重要意義。目前市場上使用的均衡控制方法大多采用能量耗盡性或單端均衡，前者造成了能量的浪費，后者只能做到單方向均衡，因此實用性不強。

與本發明最相近的實現方案是一種基于正向DC/DC變換器的雙向無損均衡，該方案采用MOS切換矩陣電路采集單體電壓和控制均衡電路，實現電池單體的均衡。

現有技術需要外加儲能設備，當電池單體出現不一致時，主要表現在：當電池單體高于其他單體電壓時，該電池向儲能元器件充電；當電池單體電壓低于其他單體電壓時，由儲能元器對該單體充電。

現有技術存在以下不足之處：在電池工作時無法完成均衡，即均衡必須在停車情況下才能完成。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種雙向無損主動均衡裝置，用于動力電池使用或充放電過程中的均衡控制。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：雙向無損主動均衡裝置，包括主控電路、雙向反激DC/DC電路、總體側PWM波產生電路、單體側PWM波產生電路、總體側穩壓電路、單體側穩壓電路、保護電路；

主控電路包括單片機；單片機包括單體電池采集端和控制端，控制端包括SW1、SW2、CT1、CT2四個輸出端口；

雙向反激DC/DC電路包括電阻R1～R4、電容C1～C4、二極管D1～D5、三極管Q1～Q2、變壓器B1；雙向反激DC/DC電路分為單體側和總體側；

總體側的組成：電容C2與電阻R1并聯后一端與變壓器B1初級繞組的一端連接，電容C2與電阻R1并聯后另一端與二極管D1的負極連接，二極管D1的正極與變壓器B1初級繞組的另一端連接；二極管D3的正極與變壓器B1初級繞組的另一端連接，二極管D3的負極與三極管Q1的集電極連接，三極管Q1的發射極與電阻R2連接，二極管D2的負極連接到二極管D3的正極，二極管D2的正極連接到三極管Q1的發射極；電容C1的一端連接到電容C2與電阻R1并聯后與變壓器B1初級繞組的連接處且通過開關SW1引出，電容C1的另一端與電阻R2的另一端連接；三極管Q1的發射極引出為IS1端口，三極管Q1的基極引出為COUT1端口；

單體側的組成：電容C4與電阻R3并聯后一端與變壓器B1次級繞組的一端連接，電容C4與電阻R3并聯后另一端與二極管D4的負極連接，二極管D4的正極與變壓器B1次級繞組的另一端連接；變壓器B1次級繞組的另一端與三極管Q2的集電極連接，三極管Q2的發射極與電阻R4連接，二極管D5的負極連接到二極管D4的正極，二極管D5的正極連接到三極管Q2的發射極；電容C3的一端連接到電容C4與電阻R3并聯后與變壓器B1次級繞組的連接處且通過開關SW1引出，電容C3的另一端與電阻R4的另一端連接；三極管Q2的發射極引出為IS2端口，三極管Q2的基極引出為COUT2端口；

總體側PWM波產生電路包括電流模式PWM控制器U1、電阻R5～R6、電容C5～C7；電阻R5與電容C5并聯且跨接在電流模式PWM控制器U1的COMP引腳、VFB引腳之間，且COMP引腳為COMP1端口，VFB引腳為VFB1端口；電流模式PWM控制器U1的ISENSE引腳為IS1端口，電流模式PWM控制器U1的RT/CT引腳依次串聯電阻R6、電容C6后接地并設為VRE1端口，電容C7跨接在電流模式PWM控制器U1的RT/CT引腳和VRE1端口之間；電流模式PWM控制器U1的VREF引腳為VRE1端口，電流模式PWM控制器U1的VCC引腳連接到+12V電源，電流模式PWM控制器U1的VOUT引腳為COUT1端口，電流模式PWM控制器U1的GND引腳為接地端；