[發明專利]一種基于半橋結構和陷波器的電池均衡拓撲及控制方法

有效

• 申請號: 202011209133.1
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112350403B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 商云龍;王孝乾;張承慧;段彬;張奇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/335
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種基于半橋結構和陷波器的電池均衡拓撲，其特征在于，包括：

由開關管組成的半橋結構，所述半橋結構的兩端與兩個輸入電容組成的串聯電路并聯連接；若干電池單體串聯后與半橋結構并聯連接；

每一個電池單體的兩端均并聯變壓器的次級線圈，變壓器的初級線圈串聯電容構成陷波器，所述陷波器的兩端分別連接到半橋結構的中點和輸入電容的中點；各電池單體對應的陷波器并聯連接；

采集每一個電池單體的電壓，將所述電壓中的最大值與最小值的差值與設定的閾值范圍進行比較，如果所述差值在設定的閾值范圍內，則不需要均衡；如果所述差值不在設定的閾值范圍內，則開始均衡控制；

通過控制半橋結構中開關管的開關頻率，使之與需要充電的電池單體相連接的陷波器的串聯諧振頻率相同，為電池電壓最低的單體電池進行充電，實現電池均衡；

所述半橋結構中開關管的數量為兩個；所述半橋結構的兩個開關管互補開通并且不同時導通。

2.如權利要求1所述的一種基于半橋結構和陷波器的電池均衡拓撲，其特征在于，變壓器的次級線圈串聯二極管后并聯在每一個電池單體的兩端。

3.一種用于權利要求1所述的基于半橋結構和陷波器的電池均衡拓撲的控制方法，其特征在于，包括：需要進行電池均衡時，控制半橋結構中開關管的開關頻率為電壓最低的電池單體所連接的陷波器的串聯諧振頻率；當初級側電壓達到設定的值后，次級側導通，從而為所述的電池單體進行充電，實現電池均衡。

4.如權利要求3所述的一種基于半橋結構和陷波器的電池均衡拓撲控制方法，其特征在于，還包括判斷是否需要進行電池均衡的過程，具體為：

采集每一個電池單體的電壓，將所述電壓中的最大值與最小值的差值與設定的閾值范圍進行比較，如果所述差值在設定的閾值范圍內，則不需要均衡；如果所述差值不在設定的閾值范圍內，則開始均衡控制。

5.一種儲能系統，包括若干電池組，其特征在于，所述電池組采用權利要求1-2任一項所述的基于半橋結構和陷波器的電池均衡拓撲。

6.一種儲能管理系統，用于對權利要求5所述的儲能系統進行電池均衡控制，其特征在于，采用權利要求3-4任一項所述的控制方法，對每一個電池組進行均衡控制。

7.一種終端設備，其特征在于，其包括處理器和計算機可讀存儲介質，處理器用于實現各指令；計算機可讀存儲介質用于存儲多條指令，其特征在于，所述指令適于由處理器加載并執行權利要求3-4任一項所述的控制方法。