[實用新型]串聯電池組的主被動混合均衡電路

有效

• 申請號: 201821653915.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN208806635U
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 劉衛平;于春濤;古金;劉佳
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

本實用新型公開了一種串聯電池組的主被動混合均衡電路。該均衡電路包括：主動均衡電路、被動均衡電路和控制電路，主動均衡電路包括能量切換開關組、反激式變壓器和儲能電容，被動均衡電路包括接地濾波電路和放電開關組，控制電路包括主控制單元和電池監測單元。本實用新型提供的所述主被動混合均衡電路，在恒流充電階段采用主動均衡電路，在恒壓充電階段采用被動均衡電路，均衡效果更加理想；該均衡電路與傳統單一的均衡電路相比，無需能量切換開關組進行單體電池與單體電池之間能量的傳遞；在主動均衡過程中通過反激式變壓器進行能量存儲，實現了儲能電容與串聯電池組以及儲能電容與各個單體電池之間的能量轉換。

技術領域

本實用新型涉及電池管理技術領域，具體而言，涉及一種串聯電池組的主被動混合均衡電路。

背景技術

目前，隨著電動汽車的快速發展，電池管理系統越來越成為人們關注的焦點，由于每節鋰電池在生產過程中不可避免地存在物理特性上的差異，或者其他外界條件的干擾都會使大量鋰電池組使用的情況出現不均衡問題，最終導致鋰電池組利用率下降，進而影響每節鋰電池的使用壽命，甚至會燒毀鋰電池組，出現破壞整個電池管理系統的重大事故。因此，如何對鋰電池組的一致性進行均衡控制，是一項急需解決的技術問題。

基于上述情況，出現很多種電池均衡電路，主要分為主動均衡控制電路和被動均衡控制電路，然而上述控制電路存在以下缺陷：(1)主動均衡控制電路硬件電路復雜，工作過程繁瑣需要配合復雜的軟件算法才能實現均衡效果，可靠性低，尤其在恒壓充電階段，容易受到儲能元件的干擾，均衡效果較差；(2)被動均衡控制電路通過把多余的能量釋放掉來達到均衡效果，這會造成能量的不必要浪費，降低電池組的利用率，同時在小功率限制場合，會使恒流充電階段的時間變長，無法滿足快速充電的要求。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種串聯電池組的主被動混合均衡電路。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案，提供了一種串聯電池組的主被動混合均衡電路，所述串聯電池組包括多個串聯的單體電池，所述均衡電路包括：主動均衡電路、被動均衡電路和控制電路，所述主動均衡電路包括：能量切換開關組、反激式變壓器和儲能電容，所述被動均衡電路包括：接地濾波電路和放電開關組，所述控制電路包括：主控制單元和電池監測單元；其中，串聯電池組的輸出端分別與所述接地濾波電路的輸入端和反激式變壓器的輸入端相連接，所述接地濾波電路的輸出端與所述電池監測單元的輸入端相連接，所述電池監測單元的輸出端與所述放電開關組的輸入端相連接，所述放電開關組的輸出端與所述串聯電池組的輸入端相連接；所述電池監測單元與所述主控制單元相連接，所述主控制單元的輸出端與所述能量切換開關組的輸入端相連接，所述能量切換開關組的輸出端分別與所述反激式變壓器的輸入端和儲能電容的輸入端相連接，所述反激式變壓器的輸出端與所述儲能電容的輸入端相連接，所述儲能電容的輸出端與所述串聯電池組的輸入端相連接；所述接地濾波電路，用于對每個單體電池輸出的模擬電信號進行過濾，并輸出過濾后的模擬電信號；所述電池監測單元，用于采集所述過濾后的模擬電信號，并將所述過濾后的模擬電信號轉換成數字電信號，將所述數字電信號發送至所述主控制單元；所述主控制單元，用于接收所述數字電信號，并根據所述數字電信號控制所述能量切換開關組中的每個開關元件的導通與關斷，以供串聯電池組將能量儲存在所述反激式變壓器的初級線圈；所述反激式變壓器，所述反激式變壓器的初級線圈將所述能量傳遞給其次級線圈，所述次級線圈將存儲的能量傳遞給所述儲能電容；所述儲能電容，用于將存儲的能量傳遞給串聯電池組，以實現所述儲能電容與串聯電池組之間的能量轉換；所述儲能電容，還用于將存儲的能量傳遞給所述單體電池，以實現所述儲能電容與各個單體電池之間的能量轉換；以及所述電池監測單元，還用于根據所述數字電信號控制所述放電開關組中的每個開關元件的導通與關斷，以供所述串聯電池組中的待放電的各個單體電池放電。