[發明專利]基于超級電容儲能轉移的鋰電池組主動均衡系統

有效

• 申請號: 202011397319.4
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112688374B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 康龍云;徐鵬;羅璇;林鴻業;盧楚生;萬蕾
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 詹麗紅

1.一種基于超級電容儲能轉移的鋰電池組主動均衡系統，其特征在于，所述主動均衡系統包括兩個串聯電池組、一個控制器、兩組開關陣列、一個串聯超級電容組，其中，

所述串聯超級電容組由n個超級電容C₁、C₂、…C_i、…C_n依次串聯組成，i＝1、2、…、n；

所述兩個串聯電池組分別位于串聯超級電容的兩側，每組串聯電池組分別由n-1個電池單體B_1”、B_2”、…B_i”、…B_(n-1)”和B_1”’、B_2”’、…B_i”’、…B_(n-1)”’依次串聯組成，i”＝1、2、…、n-1，i”’＝1、2、…、n-1；

所述兩組開關陣列分別由n個開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n和開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’構成，i’＝1、2、…、n，每個開關橋由兩個MOSFET管串聯構成用來實現單刀雙擲開關的功能，開關陣列中的所有開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n和開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’在同一時刻導通不同的橋臂，當一組開關陣列中所有的開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n導通上橋臂時，另一組開關陣列中所有的開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’導通下橋臂，或者，當一組開關陣列中所有的開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n導通下橋臂時，另一組開關陣列中所有的開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’導通上橋臂；

電池B_i”正極與開關橋SQ_i＝i”的中點相連，電池B_i”負極與開關橋SQ_i＝i”+1的中點相連，開關橋SQ_i的兩端分別與超級電容C_i兩端相連，開關橋SQ_i+1的兩端分別與超級電容C_i+1相連；電池B_i”’正極與開關橋SQ_{i’＝i”’}的中點相連，電池B_i”’負極與開關橋SQ_{i’＝i”’+1}的中點相連，開關橋SQ_i’的兩端分別與超級電容C_i＝i’兩端相連，開關橋SQ_(i+1)’的兩端分別與超級電容C_i＝(i+1)’相連；

所述控制器不需要考慮初始電壓的分布情況，直接產生兩組占空比均為50％的PWM控制信號，分別控制兩組開關陣列中所有開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n和開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’在同一時刻導通不同的橋臂,在每個開關周期可分為兩個模態，分別命名為模態A和模態B，模態A對應開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n上橋臂導通和開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’下橋臂導通；模態B對應開關橋SQ₁、SQ₂、…SQ_i、…SQ_n下橋臂導通和開關橋SQ_1’、SQ_2’、…SQ_i’、…SQ_n’上橋臂導通。