[發(fā)明專利]一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)與均衡方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710261255.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106921198A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐俊;李玉;梅雪松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括兩個(gè)以上串聯(lián)的電池單體C，每個(gè)電池單體C均并聯(lián)一個(gè)MOSFET，每相鄰兩個(gè)電池單體C共用一個(gè)共享線圈繞組，所有共享線圈繞組均耦合在一起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的電池單體C的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)(n＝2k，k＝1，2...)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的MOSFET有P溝道MOSFET和N溝道MOSFET，奇數(shù)電池單體C對(duì)應(yīng)的采用P溝道的MOSFET，而偶數(shù)電池單體C對(duì)應(yīng)采用N溝道的MOSFET。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的共享線圈繞組均耦合在一起，在兩個(gè)相鄰的電池單體C間進(jìn)行均衡時(shí)，共享線圈繞組與兩個(gè)需要均衡的相鄰電池單體共同構(gòu)成一個(gè)雙向buck-boost電路；在不相鄰的電池單體間進(jìn)行均衡時(shí)，共享線圈繞組與兩個(gè)需要均衡的電池單體共同形成一個(gè)雙向反激電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，將電池組內(nèi)電池單體根據(jù)單體編號(hào)分為奇數(shù)組和偶數(shù)組；

第二步，利用電壓傳感器、電流傳感器對(duì)每節(jié)電池單體的電壓/電流進(jìn)行檢測(cè)，估計(jì)每節(jié)電池單體的狀態(tài)；

第三步，奇數(shù)組和偶數(shù)組單體中各獲取一個(gè)需均衡的電池單體編號(hào)，并在奇數(shù)組和偶數(shù)組之間進(jìn)行電池單體間的均衡；

第四步，判斷需要均衡的兩電池單體編號(hào)是否相鄰，且為奇數(shù)小偶數(shù)大的情況；如果滿足，則按照雙向buck-boost電路方法進(jìn)行均衡；如果不滿足，則按照雙向反激電路方法進(jìn)行均衡；

第五步，兩電池單體間均衡后延時(shí)0.1s-1s，返回第二步繼續(xù)執(zhí)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于：獲取所述的奇數(shù)組和偶數(shù)組需均衡電池單體編號(hào)的方法為基于電壓方法、基于SOC方法或基于剩余電量方法。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于，所述的雙向buck-boost電路均衡方法，其步驟為：

第一步，閉合高能電池單體所對(duì)應(yīng)的MOSFET開(kāi)關(guān)，此時(shí)，高能電池單體、導(dǎo)通的MOSFET以及共享線圈繞組形成閉合環(huán)路狀態(tài)，高能電池即對(duì)共享線圈繞組進(jìn)行放電；

第二步，斷開(kāi)高能電池單體對(duì)應(yīng)的MOSFET，保留1μs-1ms，保證所有開(kāi)關(guān)均處于斷開(kāi)狀態(tài)，從而避免多個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通而造成短路；

第三步，閉合低能電池單體對(duì)應(yīng)的MOSFET，兩電池單體共用的共享線圈繞組將向低能電池單體進(jìn)行充電；

第四步，斷開(kāi)低能電池單體對(duì)應(yīng)的MOSFET，最終實(shí)現(xiàn)電池單體間的狀態(tài)均衡。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池單體間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于，所述的雙向反激電路均衡方法，其步驟為：

第一步，閉合高能電池單體所對(duì)應(yīng)的MOSFET，高能電池對(duì)共享線圈繞組進(jìn)行放電；

第二步，斷開(kāi)高能電池單體對(duì)應(yīng)的MOSFET，保留1μs-1ms，避免多個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通而造成短路；

第三步，閉合低能電池單體對(duì)應(yīng)的MOSFET，耦合的共享線圈繞組將向低能電池單體進(jìn)行充電；

第四步，斷開(kāi)低能電池單體對(duì)應(yīng)的MOSFET，實(shí)現(xiàn)電池單體間的狀態(tài)均衡。