[發明專利]基于升降壓電路的鋰電池均衡裝置及其均衡方法

在審

• 申請號: 202010650725.0
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111697667A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 但強;李濤;趙慶川;柏思忠;孫世嶺;馬勤勇;路萍;羅前剛;王祖迅;蔣洪慶;李軍;張遠征;梁光清;周德勝;王堯;郭清華
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/158
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

1.一種基于升降壓電路的鋰電池均衡裝置，鋰電池為n個單體鋰電池串聯形成，其特征在于：包括開關陣列、雙向導通整流電路、檢測電路、控制電路以及可控升降壓電路；

所述開關陣列包括n+1個開關橋臂，所述開關橋臂為兩個MOS管串接形成且同一開關橋臂的兩個MOS管同時導通或者關斷，其中，奇數編號的單體鋰電池的正極通過開關橋臂與雙向導通整流電路的正輸入端連接，偶數編號的單體鋰電池的正極通過開關橋臂與雙向導通整流電路的負輸入端連接，所述雙向導通整流電路的負輸入端通過開關橋臂與鋰電池的負極連接；

所述雙向導通整流電路的輸出端與正降壓電路的輸入端連接，所述檢測電路用于檢測各單體電池的電壓并將電壓檢測信號輸出至控制電路，所述控制電路根據電壓檢測信號控制各開關橋臂的通斷。

2.根據權利要求1所述基于升降壓電路的鋰電池均衡裝置，其特征在于：連接于鋰電池組負極的開關橋臂S0由兩個PMOS管串接形成，其余開關橋臂為兩個NMOS管串接形成，其中，同一開關橋臂的兩個MOS管的源極相連接。

3.根據權利要求1所述基于升降壓電路的鋰電池均衡裝置，其特征在于：所述雙向導通整流電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、PMOS管Q1、PMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4；

所述PMOS管Q1的漏極和NMOS管Q3的漏極連接形成公共連接點，PMOS管Q1的漏極和NMOS管Q3的漏極的公共連接點作為雙向導通整流電路的正輸入端；

PMOS管Q2的漏極和NMOS管Q4的漏極連接形成公共連接點，PMOS管Q2的漏極和NMOS管Q4的漏極之間的公共連接點作為雙向導通整流電路的負輸入端；

PMOS管Q1的源極和PMOS管Q2的源極連接，且PMOS管Q1的源極和PMOS管Q2的源極之間的公共連接點作為雙向導通整流電路的正輸出端，NMOS管Q3的源極和NMOS管Q4的源極連接，且NMOS管Q3的源極和NMOS管Q4的源極之間的公共連接點作為雙向導通整流電路的負輸出端；

PMOS管Q1的柵極通過電阻R1連接于PMOS管Q2的漏極，PMOS管Q2的柵極通過電阻R2連接于PMOS管Q1的漏極，NMOS管Q3的柵極通過電阻R3連接于NMOS管Q4的漏極，NMOS管Q4的柵極通過電阻R4連接于NMOS管Q3的漏極。

4.根據權利要求3所述基于升降壓電路的鋰電池均衡裝置，其特征在于：所述可控升降壓電路包括電容C1、電感L、NMOS管Q6和NMOS管Q5；

電容C1的一端連接于雙向導通整流電路的正輸出端，電容C1的另一端與NMOS管Q6的漏極連接，NMOS管Q6的源極與NMOS管Q5的漏極連接，NMOS管Q5的源極連接于雙向導通整流電路的負輸出端，電感L的一端連接于雙向導通整流電路的正輸出端，電感L的另一端連接于NMOS管Q6的源極和NMOS管Q5的漏極之間的公共連接點，所述NMOS管Q5和NMOS管Q6的柵極由控制電路輸入控制信號進行導通關斷。