[實(shí)用新型]雙向均衡充放電電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520902252.3
• 申請(qǐng)日: 2015-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN205195335U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡盼安;陳賽春;何明明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全天自動(dòng)化能源科技（東莞）有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 梁年順

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池充電電路領(lǐng)域，具體涉及一種雙向均衡充放電電路。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境污染的加劇，人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，以及國(guó)家對(duì)改善環(huán)境政策投入的加大，綠色環(huán)保的動(dòng)力鋰電池越來越受到人們的重視，在醫(yī)學(xué)、通信、電動(dòng)汽車、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在使用中，當(dāng)所需的電壓高于單個(gè)鋰電池的基本電壓時(shí)，通常將多個(gè)鋰電池串聯(lián)起來形成串聯(lián)電池組使用。由于生產(chǎn)工藝和材料特性的差異，鋰電池在使用的過程中容易出現(xiàn)性能差異，因此這些串聯(lián)的電池之間會(huì)存在電位差；比如，由于所述的串聯(lián)電池組電池的電壓各不相同，在一些電池電壓達(dá)到了預(yù)期電壓值時(shí)，有一些電池可能還沒有達(dá)到預(yù)期值，因此，在給串聯(lián)電池組充電時(shí)，可能出現(xiàn)電池過充或者充電不足的現(xiàn)象，在給串聯(lián)電池組放電時(shí)，可能出現(xiàn)電池過放或者放電受限的現(xiàn)象。

為解決上述問題通常采用主動(dòng)均衡的方式進(jìn)行均衡，而主動(dòng)均衡技術(shù)又以充電均衡為主，在電池放電的時(shí)候不予理睬，而且受限于體積、溫升及成本等因素，均衡電流普遍都不是很大，僅用充電均衡技術(shù)無法解決放電時(shí)候電池差異性帶來的各種影響，均衡電流小使得均衡速度受到限制，甚至達(dá)不到均衡效果無法改善電池的差異性。為此，需要研究一種雙向均衡、體積和成本較小的均衡技術(shù)來實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電池組電池之間的能量平衡。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種雙向均衡充放電電路及其充放電控制實(shí)現(xiàn)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下：雙向均衡充放電電路包括有第一出入單元、第二出入單元、用于PWM調(diào)制和整流的第一開關(guān)單元、用于PWM調(diào)制和整流的第二開關(guān)單元、以及高頻隔離變壓器TR；第一出入單元用于使電池組與第一開關(guān)單元導(dǎo)通；第二出入單元用于使第二開關(guān)單元與能量總線導(dǎo)通；所述第一開關(guān)單元與第二開關(guān)單元通過高頻隔離變壓器TR耦合連接。

其中，所述第一開關(guān)單元包括耦合電感L₁、L₂，內(nèi)含反并聯(lián)體二極管D₁、輸出結(jié)電容C₁的開關(guān)管Q₁以及內(nèi)含反并聯(lián)體二極管D₂、輸出結(jié)電容C₂的開關(guān)管Q₂；耦合電感L₁的原邊繞組n₁的同名端與耦合電感L₂的原邊繞組n₃的同名端相連，開關(guān)管Q₁的源極與開關(guān)管Q₂的源極相連，耦合電感L₁的原邊繞組n₁的異名端與開關(guān)管Q₁的漏極相連，耦合電感L₂的原邊繞組n₃的異名端與開關(guān)管Q₂的漏極相連，耦合電感L₁的副邊繞組n₂的異名端與耦合電感L₂的副邊繞組n₄的異名端分別通過兩個(gè)二極管相連，耦合電感L₁的副邊繞組n₂的同名端與耦合電感L₂的副邊繞組n₄的同名端相連；所述開關(guān)管Q₁的漏極與高頻隔離變壓器TR的原邊繞組n₅異名端相連，開關(guān)管Q₂的漏極與高頻隔離變壓器TR的原邊繞組n₅同名端相連。

其中，所述第二開關(guān)單元包括諧振電容C_r，還包括內(nèi)含反并聯(lián)體二極管D₃、輸出結(jié)電容C₃的開關(guān)管Q₃以及內(nèi)含反并聯(lián)體二極管D₄、輸出結(jié)電容C₄的開關(guān)管Q₄；諧振電容C_r的一端與高頻隔離變壓器TR的副邊繞組n₆的同名端相連，開關(guān)管Q₃的源極與高頻隔離變壓器TR的副邊繞組n₆的異名端相連，開關(guān)管Q₄的漏極與出入源U₂的正端相連，諧振電容C_r的另一端與開關(guān)管Q₃的漏極、開關(guān)管Q₄的源極相連。