[發明專利]一種基于雙向反激均衡電路的串聯電池組均衡方法有效
| 申請號： | 202010427148.9 | 申請日： | 2020-05-19 |
| 公開（公告）號： | CN111555394B | 公開（公告）日： | 2022-12-09 |
| 發明（設計）人： | 宋政湘;婁方璽;王建華;張國鋼 | 申請（專利權）人： | 西安交通大學;西安耐百特電力儲能科技股份有限公司 |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00;H01M10/44 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 閔岳峰 |
| 地址： | 710049 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 雙向 均衡 電路 串聯 電池組 方法 | ||
1.一種基于雙向反激均衡電路的串聯電池組均衡方法，其特征在于，該方法基于雙向反激均衡電路，雙向反激均衡電路將單向反激電路的輸出側續流二極管更換為MOSFET，結合一個高頻變壓器組成，MOSFET設有兩個，分別定義為M1和M2，高頻變壓器原邊側對應電池組，副邊側對應單電池，原邊側引腳P與M1漏極相連，M1源極與電池組負極連接，變壓器原邊側另一引腳與電池組正極連接，副邊側與P引腳互為同名端的引腳與M2源極相連，M2漏極與單電池正極連接，副邊側另一引腳與單電池負極連接；該雙向反激均衡電路將單向反激電路的副邊續流二極管更換為MOSFET，結合一個高頻變壓器；該雙向反激均衡屬于輸入輸出隔離的主動均衡電路，為電池組中各個單電池均配置一個雙向反激均衡電路，實現在同一時間段內同時控制多個電池單體進行均衡；
該方法根據電池組中各個電池的SoC與電池組平均SoCavg之間的差值，對各個均衡電路的工作占空比進行更有針對性的獨立控制，實現電池組中各個單電池SoC的均衡；
該方法具體包括如下實現步驟：
首先設置均衡開啟、停止閾值ron、roff，以及均衡時間；之后計算各電池的SoC，并計算出電池組SoC平均值SoCavg；隨后將電池組中每個單電池的SoC與SoCavg進行比較，若電池i的SoCi滿足|SoCi SoCavg|＞ron，則控制第i個均衡電路，開啟對電池i的均衡；
電池開啟均衡后，由于MOSFET占空比對電路效率產生影響，為增大均衡電路效率，根據占空比將雙向反激均衡電路劃分為不同工作模式，當電池i的SoCi與SoCavg的差值在不同的范圍內時，控制相應均衡電路以不同模式進行能量轉移；
當|SoCi-SoCavg|＞0.2時，進行“大步均衡”；當0.1＜|SoCi-SoCavg|＜0.2時，進行“中步均衡”；當0.05＜|SoCi-SoCavg|＜0.1時，進行“小步均衡”；當roff＜|SoCi-SoCavg|＜0.05時，進行“微步均衡”；均衡電路運行達到設置的均衡時間后，再次將電池組中每個單電池的SoC與SoCavg進行比較，若電池i的SoCi滿足|SoCi-SoCavg|＜roff，則停止電池i對應均衡電路的運行；若電池i的SoCi仍然滿足|SoCi-SoCavg|＞roff，則繼續控制電池i對應的均衡電路實現能量轉移直到|SoCi-SoCavg|＜roff；
如表1所示，為各個均衡模式的占空比設置：
表1：
當SoCi-SoCavg＜0時，控制能量流動方向為由電池組至單體電池；
當SoCi-SoCavg＞0時，控制能量流動方向為由單體電池至電池組；
當能量由電池組向單電池轉移模式下，“大步均衡”時，原邊MOSFET占空比為40％，副邊MOSFET占空比為50％；“中步均衡”時，原邊MOSFET占空比為30％，副邊MOSFET占空比為50％；“小步均衡”時，原邊MOSFET占空比為20％，副邊MOSFET占空比為40％；“微步均衡”時，原邊MOSFET占空比為10％，副邊MOSFET占空比為30％；
當能量由單電池向電池組轉移模式下，原邊MOSFET占空比均為0，“大步均衡”時，副邊MOSFET占空比為70％；“中步均衡”時，副邊MOSFET占空比為60％；“小步均衡”時，副邊MOSFET占空比為50％；“微步均衡”時，副邊MOSFET占空比為40％。
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