[發明專利]一種基于Buck變換器的電池組均衡控制電路及方法

在審

• 申請號: 202011241067.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112271791A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 潘碩;劉力舟;徐賓;劉晉;曹春偉;麥瑞坤;何正友
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/156
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產權代理有限公司 51291
• 代理人: 張輝

1.一種基于Buck變換器的電池組均衡控制電路，包括由N個單體電池串聯組成的電池組B(B₁，B₂，...，B_n)，其特征在于，還包括：

Buck充電器模塊，由電源V_in、開關S、二極管D₀、電容C和電感L_m組成，用于為電壓均衡模塊提供能量；

電壓均衡模塊，由多繞組變壓器{原邊繞組L_m，副邊繞組[L₁，L₂，...，L_n]}和二極管D(D₁，D₂，...，D_n)組成，其中：

多繞組變壓器，用于將Buck充電器提供的能量傳輸到各個副邊繞組中，以實現其電壓均衡；

二極管D(D₁，D₂，...，D_n)，用于避免電池能量回流到多繞組變壓器中。

2.根據權利要求1所述的一種基于Buck變換器的電池組均衡控制電路，其特征在于，所述基于Buck變換器的電池組均衡控制電路包括Buck充電均衡階段工作狀態和變壓器磁通復位階段工作狀態，在Buck充電均衡階段工作狀態，開關S呈導通狀態，二極管D₀截止，電感L_m通過S與電源V₀串聯，構成Buck充電回路；同時二極管D(D₁，D₂，...，D_n)導通，副邊繞組采用二極管與電池組構成串聯放電回路，在變壓器磁通復位階段工作狀態，開關S呈斷開狀態，二極管D₀導通，電感L_m與電池組構成串聯放電消磁回路。

3.一種基于開關電容的電池組均衡控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.開關S閉合，Buck充電器傳遞能量給電感L_m，而電感L_m同時作為多繞組變壓器的原邊繞組，將能量分別釋放至副邊繞組(L₁，L₂，...，L_n)所串聯的單體電池B(B₁，B₂，...，B_n)中并使其獲得一致的電壓，實現電池組內單體電池均衡；

步驟2.開關S斷開，則L_m通過二極管D₀的續流作用自動進行消磁，實現變壓器磁通復位，并且將L_m中儲存的能量釋放到電池組B(B₁，B₂，...，B_n)中。