[發(fā)明專利]一種電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710612960.7
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107294174B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐俊;李玉;梅雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于：一種電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)，包括兩個以上的電池單體C、變壓器T、開關(guān)MOSFETM，所有電池單體C_ij串聯(lián)連接，i＝1～n，j＝1～m，每個電池單體C均并聯(lián)一個開關(guān)MOSFETM_ij，每相鄰m個電池單體組成一組，m＝2、3、…，采用變壓器T正激耦合，每一組與整體電池組采用變壓器T反激連接，形成一個模組；

所述的變壓器T由m+1股繞組繞制而成，其中m股同向繞制，實現(xiàn)正激功能；剩余一股反向繞制，實現(xiàn)反激功能；

所述的電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，包括以下步驟：

第一步，將電池組內(nèi)相鄰m個電池組成一個模組，共分為n組；

第二步，利用電壓傳感器、電流傳感器對每一模組的電壓、電流進行檢測；

第三步，估計每一電池模組與整個電池組的平均狀態(tài)；

第四步，獲取一組需要均衡的電池，在電池模組與整體電池組間進行均衡；

第五步，判斷需要均衡的電池模組平均能量是否高于整體電池組的平均能量；

第六步，如果電池模組平均能量高于整體電池組的平均能量，則電池模組向整體電池組放電；如果電池模組平均能量低于整體電池組的平均能量，則整體電池組向電池模組充電；

第七步，均衡后延時一段時間，返回第二步繼續(xù)執(zhí)行；

所述的電池模組向整體電池組放電的步驟為：

第一步，同時閉合高能的電池模組內(nèi)電池單體所對應(yīng)的開關(guān)MOSFET，此時，電池模組內(nèi)電池單體、導(dǎo)通的開關(guān)MOSFET以及變壓器T一次側(cè)繞組形成閉合環(huán)路狀態(tài)，電池模組將能量儲存在變壓器T繞組中；

第二步，同時斷開高能的電池模組內(nèi)電池單體對應(yīng)的開關(guān)MOSFET，將變壓器T中存儲的能量釋放至整個電池組；

所述的整體電池組向電池模組充電的步驟為：

第一步，閉合低能的電池模組變壓器二次側(cè)所對應(yīng)的開關(guān)MOSFET，整體電池組、開關(guān)MOSFET以及變壓器T二次側(cè)繞組形成閉合環(huán)路，電池組向變壓器T繞組釋放能量；

第二步，斷開低能的電池模組變壓器T二次側(cè)所對應(yīng)的開關(guān)MOSFET，將變壓器T中儲存的能量轉(zhuǎn)移至低能的電池模組。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于：所述的開關(guān)MOSFETM_ij為N溝道MOSFET，或為P溝道MOSFET。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于：所述的獲取需要均衡電池模組的方法為基于電壓方法、基于SOC方法或基于剩余電量方法選取。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體與電池組間均衡電路結(jié)構(gòu)的均衡方法，其特征在于，在均衡過程中，由于同一模組電池中，m個單體電池對應(yīng)的變壓器正激耦合，因此當(dāng)所需均衡的電池模組中單體電池對應(yīng)的開關(guān)同時導(dǎo)通時，能量在m個單體電池間轉(zhuǎn)移，以達到平衡狀態(tài)。