[發明專利]一種含交流模塊的電池主動均衡裝置

在審

• 申請號: 201811175038.7
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109088462A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 冬雷;祁澤睿;李?？?/a>;王曉曉
• 申請（專利權）人: 北京動力京工科技有限公司
• 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

本發明設計了一種含交流模塊的電池均衡裝置，包括電池組、逆變單元、均衡單元，所述逆變單元輸入端與電池組的電池正極B+和電池負極B?相連接，逆變單元的輸出端與所有均衡單元的輸入端串聯連接，形成回路；均衡單元的正極輸出端和負極輸出端分別與所要均衡的電池單體的正負極相連接；逆變單元的結構為橋式逆變電路、半橋式逆變單路、推挽逆式變電路，以及其他種類的單相逆變電路；均衡單元為含有半波整流電路、全波整流電路、全橋整流電路，以及其它種類的整流電路。該裝置能夠對任意多個單體電池同時進行均衡控制，均衡效率高，除了逆變單元；不需要高速功率開關器件，成本低、控制簡單靈活、發熱低，僅需要與單體電池數量相同的可控開關。

技術領域

本發明涉及一種含交流模塊的電池主動均衡裝置，屬于鋰電池等相關電池的管理系統，特別是對多個單體電池串聯進行均衡的均衡電路。

背景技術

隨著鋰電池和儲能技術的發展，對電池管理系統的要求也越來越高。多個單體電池串聯，由于單體電池本身的性能不一致，在充放電過程中會產生不均衡問題，會造成電池的老化，影響電池的壽命和安全性。

目前對電池進行均衡的方法主要有被動式均衡方法和主動式均衡方法。其中被動式均衡方法主要是電阻耗能式，在每一顆單體電池并聯一個電阻分流，耗能均衡就是將容量多的電池中多余的能量消耗掉，實現整組電池電壓的均衡。例如中國專利CN102457078A、CN106329667A、CN102195314A、CN107492924A、CN108063473A分別公開了幾種不同形式的耗能式均衡電路及其控制方法。耗能式均衡不僅會消耗寶貴的能量還會引起系統發熱。

主動均衡方法是將單體能量高的轉移到單體能量低的，或用整組能量補充到單體最低電池，在實施過程中需要一個儲能環節，好讓能量通過這個環節重新進行分配。中國專利CN 207098716U、CN103248077A、CN105391130A、CN102111003A、CN104113110A公開了幾種采用電感儲能的電池均衡電路，而CN107994651A、CN103051029A、CN107579575A、CN107317376A、CN106816930A公開了幾種采用電容儲能的電池均衡電路。不論采用電感儲能還是采用電容儲能，都需要多個高速開關的功率開關器件，成本較高、控制復雜，且不能同時對任意單體電池進行均衡控制，因此均衡效率較低。

中國專利CN104577227A、CN104201743、CN107785957A、CN107834655A公開了幾種采用變壓器隔離或者采用DC/DC變換器集中式主動均衡電路，由于僅采用一個變壓器均衡所有單體電池，因此變壓器抽頭多，制作安裝困難，不合適電池組的變化。此外需要多個高速功率開關器件，成本高控制復雜。而且不能同時對多個任意單體電池進行均衡。

綜上所述，現有技術中被動式均衡電路存在不僅會消耗寶貴的能量，而且還會引起系統發熱等諸多問題。主動均衡需要多個高速功率開關器件，成本高、控制復雜、需要散熱、不能同時均衡多個任意單體電池、均衡效率低。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種含交流模塊的電池均衡裝置，與現有技術相比，能夠對任意多個單體電池同時進行均衡控制，均衡效率高，除了逆變單元，不需要高速功率開關器件，成本低、控制簡單靈活、發熱低，僅需要與單體電池數量相同的可控開關即可。

本發明采取的技術方案為：