[發(fā)明專利]一種鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010700255.4
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111969673A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫易敏;嚴(yán)聰;熊巍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛(wèi)

1.一種鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于，包括外層均衡電路、多個(gè)內(nèi)層均衡電路及多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池組，每個(gè)所述鋰離子動(dòng)力電池組對應(yīng)一個(gè)內(nèi)層均衡電路，每個(gè)所述鋰離子動(dòng)力電池組包括若干個(gè)電池單體；

所述內(nèi)層均衡電路包括電感和MOSFET開關(guān)管，通過調(diào)節(jié)MOSFET開關(guān)管的關(guān)閉和斷開，以調(diào)節(jié)電感的充電和放電，通過電感的充電和放電，使對應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池組中各電池單體的電壓均衡；

所述外層均衡電路包括耦合電感和MOSFET開關(guān)管，通過調(diào)節(jié)所述MOSFET開關(guān)管的關(guān)閉和斷開，調(diào)節(jié)耦合電感的充電和放電，通過耦合電感的充電和放電，使對應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池組之間的電壓均衡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰離子動(dòng)力電池組包括2個(gè)電池單體BT1、BT2，該鋰離子動(dòng)力電池組對應(yīng)的內(nèi)層均衡電路包括1個(gè)電感L1和2個(gè)MOSFET開關(guān)管K1、K2，所述電池單體BT1、BT2串聯(lián)，所述MOSFET開關(guān)管K1、K2串聯(lián)后與電池單體BT1、BT2并聯(lián)，所述電感L1的一端接在所述MOSFET開關(guān)管K1、K2之間，所述電感L2的另一端接在所述電池單體BT1、BT2之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰離子動(dòng)力電池組包括3個(gè)電池單體BT5、BT6、BT7，則鋰離子動(dòng)力電池組對應(yīng)的內(nèi)層均衡電路包括2個(gè)電感L3、L4和4個(gè)MOSFET開關(guān)管K5、K6、K7、K8；

所述電池單體BT5、BT6串聯(lián)，MOSFET開關(guān)管K5、K6串聯(lián)后與所述電池單體BT5、BT6并聯(lián)，所述電感L3的一端接在所述電池單體BT5、BT6之間，所述電感L3的另一端接在所述MOSFET開關(guān)管K5、K6之間；

所述電池單體BT6、BT7串聯(lián)，MOSFET開關(guān)管K7、K8串聯(lián)后與所述電池單體BT6、BT7并聯(lián)，所述電感L4的一端接在所述電池單體BT6、BT7之間，所述電感L4的另一端接在所述MOSFET開關(guān)管K7、K8之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述外層均衡電路中耦合電感和MOSFET開關(guān)管的數(shù)量相同，所述耦合電感的數(shù)量為n(n-1)/2，n為電池組的數(shù)量，其大于或等于2，所述外層均衡電路包括n個(gè)均衡子電路，每個(gè)均衡子電路包括n-1個(gè)耦合電感的原邊或副邊及n-1個(gè)MOSFET開關(guān)管，每一個(gè)耦合電感的原邊或副邊與一個(gè)MOSFET開關(guān)管串聯(lián)，組成了一個(gè)耦合電路，所述均衡子電路中的n-1個(gè)耦合電路并聯(lián)后連接在鋰離子動(dòng)力電池組的兩端；對于一個(gè)均衡子電路中的任一耦合電感原邊，在其他均衡子電路中存在與之對應(yīng)的耦合電感副邊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于，還包括PWM信號控制模塊，所述PWM信號控制模塊，用于向MOSFET開關(guān)管發(fā)送PWM信號，以調(diào)節(jié)所述MOSFET開關(guān)管的關(guān)閉和斷開。

6.一種采用如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)的主動(dòng)均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：通過調(diào)節(jié)MOSFET開關(guān)管的關(guān)閉和斷開，以調(diào)節(jié)電感的充電和放電，通過電感的充電和放電，使對應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池組中各電池單體的電壓均衡；通過調(diào)節(jié)所述MOSFET開關(guān)管的關(guān)閉和斷開，調(diào)節(jié)耦合電感的充電和放電，通過耦合電感的充電和放電，使對應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池組之間的電壓均衡。