[發(fā)明專利]一種適用于電池均衡的主動均衡電路及均衡方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011418432.6 | 申請日： | 2020-12-07 |
| 公開（公告）號： | CN112448454A | 公開（公告）日： | 2021-03-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 雷旭;楊越皓;禾建平;樊臨倩;唐鑫;于明加;陳瀟陽;陳靜夷;于勝廣;高釗;高雪 | 申請（專利權(quán)）人： | 長安大學(xué) |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 王力文 |
| 地址： | 710064 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 適用于 電池 均衡 主動 電路 方法 | ||
1.一種適用于電池均衡的主動均衡電路，其特征在于，包括單體電池連接網(wǎng)絡(luò)和能量轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)；
所述單體電池連接網(wǎng)絡(luò)包括n+1個雙向開關(guān)、四個MOSFET Q3-Q6和n節(jié)單體電池，n為連接到單體連接網(wǎng)絡(luò)中的電池數(shù)量；n節(jié)所述單體電池串聯(lián)形成電池組，每個所述單體電池的正極均與一個所述雙向開關(guān)的一端連接，所述雙向開關(guān)的另一端分別與MOSFET Q5和MOSFET Q3的一端連接；每個所述單體電池的負(fù)極均與一個所述雙向開關(guān)的一端連接，所述雙向開關(guān)的另一端分別與MOSFET Q4和MOSFET Q6的一端連接；
所述能量轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)包括MOSFET Q1、MOSFET Q2、變壓器T1和變壓器T2；所述變壓器T1的繞組比為n:1，所述變壓器T2的繞組比為1：n；所述變壓器T1高壓側(cè)線圈的一端與所述電池組正極連接，另一端通過所述MOSFET Q1與所述電池組負(fù)極連接；所述變壓器T1低壓側(cè)線圈的一端與所述MOSFET Q5和MOSFET Q6的另一端連接；所述變壓器T1低壓側(cè)線圈的另一端分別與所述MOSFET Q3和MOSFET Q4連接；
所述變壓器T2高壓側(cè)線圈的一端與所述電池組的正極連接，所述變壓器T2高壓側(cè)線圈的另一端與所述電池組的負(fù)極連接；所述變壓器T2低壓側(cè)線圈的一端分別與所述MOSFET Q5和MOSFET Q6的另一端連接，所述變壓器T2低壓側(cè)線圈的另一端通過所述MOSFET Q2分別與所述MOSFET Q3和MOSFET Q4連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于電池均衡的主動均衡電路，其特征在于，還包括二極管D1和二極管D2；所述變壓器T1低壓側(cè)線圈的一端與所述二極管D1的正極連接，所述二極管D1的負(fù)極分別與所述MOSFET Q5和MOSFET Q6的另一端連接；所述變壓器T2高壓側(cè)線圈的一端所述二極管D2的正極連接，所述二極管D2的負(fù)極與所述電池組的正極連接。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于電池均衡的主動均衡電路的均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：將一個周期Ts分為兩個階段，分別為t0-t1和t1-t2；
S2：在t＝t0時刻，打開MOSFET Q1、MOSFET Q2、SBM和SBM+1，將能量從電池組BP轉(zhuǎn)移到磁性電感Lm1，從單體電池BM轉(zhuǎn)移到磁性電感Lm2；單體電池BM為能量高的單體電池，SBM和SBM+1為單體電池BM以及BM+1相鄰的開關(guān)，Lm1和Lm2分別為變壓器T1和變壓器T2的磁性電感；
當(dāng)BM為偶數(shù)編號單體電池，打開MOSFET Q3和MOSFET Q6，當(dāng)BM為奇數(shù)編號單體電池，打開MOSFET Q4和MOSFET Q5，在此階段通過磁性電感Lm1和磁性電感Lm2的電流iLm1和iLm2線性的增加：
；
；
其中iLm1，iLm2代表通過變壓器的電流，VBP代表整個電池組BP的電壓，VBM代表能量高的單體電池BM的電壓；
此時，電池組BP對單體電池充電，高能量單體電池BM對電池組BP充電；
S3：在t＝t1時刻，關(guān)閉MOSFET Q1、MOSFET Q2、SBM和SBM+1，打開SBN、SBN+1、二極管D1和二極管D2,此時能量從磁性電感Lm1和磁性電感Lm2轉(zhuǎn)移到單體電池BN和電池組BP；單體電池BN為能量低的單體電池，SBN和SBN+1為單體電池BN以及BN+1相鄰的開關(guān)；
當(dāng)BN為偶數(shù)編號的單體電池，打開MOSFET Q3和MOSFET Q6，當(dāng)BN為奇數(shù)編號單體電池，打開MOSFET Q4和MOSFET Q5，在此階段通過二極管D1和二極管D2的電流為：
；
；
其中，VBN代表能量低的單體電池BN的電壓；此時，電池組BP對單體電池充電，高能量單體電池BM對電池組BP充電。
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