[發(fā)明專(zhuān)利]一種電感變壓器電池均衡電路

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110918148.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113629811A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚德華;張偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 傲普（上海）新能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H02J1/02
• 代理公司: 北京壹川鳴知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 徐軍科

本發(fā)明公開(kāi)了一種電感變壓器電池均衡電路，包括電池模組、電池單元、均衡電感、均衡變壓器。本發(fā)明的有益效果是：把單體電池之間的壓差放大了4倍，從而壓差得到了增大，克服了電感均衡在單體間電壓壓差較小時(shí)均衡效率降低的缺點(diǎn)，從而大大提升了均衡效率；在電感均衡電路中并聯(lián)了消磁電阻，防止由于電感磁化而導(dǎo)致均衡效率下降；與每節(jié)電池單體并聯(lián)了高頻濾波電容，用于在能量傳輸過(guò)程中濾除雜波；對(duì)串聯(lián)單體電池進(jìn)行了分組變壓器法均衡，總體電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，均衡效果理想；采用了分組均衡的電路結(jié)構(gòu)，大大提高了電池均衡的效率和能量利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種均衡電路，具體為一種電感變壓器電池均衡電路，屬于電池管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電池組中單體電池在制造和使用過(guò)程中必然存在電壓、容量、內(nèi)阻等不一致，并且是一個(gè)不斷累積的過(guò)程，時(shí)間越長(zhǎng)單體電池之間產(chǎn)生的差異越大；并且鋰離子電池組還會(huì)受到使用環(huán)境的影響，在使用過(guò)程中單體電池的不一致性會(huì)被逐漸放大，從而導(dǎo)致某些單體電池性能加速衰減。

針對(duì)電池不一致性造成的一系列問(wèn)題，采用均衡管理能有效改善這些問(wèn)題。均衡管理是指通過(guò)旁路電阻直接消耗產(chǎn)生熱量或利用儲(chǔ)能元件轉(zhuǎn)移單體電池間相差的電量等方式，使電池間的容量達(dá)到近似一致水平。良好的均衡管理可以提高電池組的轉(zhuǎn)化效率，延長(zhǎng)電池組的使用壽命，改善電池組的可用容量，在一定程度上可避免電池組處于不安全狀態(tài)。

而對(duì)于現(xiàn)有的電池均衡方法：

1)開(kāi)關(guān)電感法是管理相鄰兩節(jié)電池單體的主動(dòng)均衡，主要功能是對(duì)相鄰兩節(jié)電池之間的荷電狀態(tài)差異進(jìn)行判斷，根據(jù)均衡算法的結(jié)果，均衡模塊以開(kāi)關(guān)電源的方式，通過(guò)電感的中轉(zhuǎn)站作用把電壓高的電池多余電量轉(zhuǎn)移到電壓低的電池，實(shí)現(xiàn)電池容量最大化。此方案只需要開(kāi)關(guān)和電感來(lái)完成均衡電路的搭建，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，均衡過(guò)程中幾乎沒(méi)有能量損失；但是只能在相鄰電池單體間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，又因?yàn)殡姼凶鳛槟芰哭D(zhuǎn)移媒介有一個(gè)緩沖期，所以當(dāng)電池組中各單體電壓差較小時(shí)，無(wú)法完成大電流均衡，均衡效果會(huì)不理想；

2)變壓器均衡電路，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)電池單體的均衡，使所有電池單體的端電壓最終接近平均電壓水平。該拓?fù)渚哂胁僮骱?jiǎn)單，易于控制的優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)電池單體數(shù)目較多時(shí)，多繞組變壓器設(shè)計(jì)困難，難以保證一次側(cè)各繞組的一致性，存在不易擴(kuò)展的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決問(wèn)題而提供一種電感變壓器電池均衡電路。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：一種電感變壓器電池均衡電路，包括

電池模組，由多個(gè)串聯(lián)在一起的電池單體構(gòu)成；

電池單元，由電池模組中的四個(gè)相連的電池單體組成；

均衡電感，其由儲(chǔ)能電感構(gòu)成，且所述均衡電感與相鄰的兩個(gè)電池單元進(jìn)行并聯(lián)連接；

均衡變壓器，其由變壓器均衡原邊繞組1、變壓器均衡的副邊繞組2以及變壓器均衡磁芯構(gòu)成，所述變壓器均衡磁芯設(shè)置在變壓器均衡原邊繞組1和變壓器均衡的副邊繞組2之間，所述變壓器均衡原邊繞組1分別連接在每個(gè)電池單體的電路中，所述變壓器均衡的副邊繞組2連接在每組電池單元的電路中；

其均衡電路的均衡方法包括以下步驟：

步驟一、首先通過(guò)均衡電感完成相鄰兩個(gè)電池單元之間的均衡；

步驟二、然后再利用變壓器完成每個(gè)電池單元內(nèi)的四個(gè)電池單體的均衡。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述儲(chǔ)能電感在連接電路中并聯(lián)有消磁電阻。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：每個(gè)所述電池單體均并聯(lián)有一個(gè)高頻濾波電容。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：每個(gè)所述電池單體的連接電路中均連接有功率開(kāi)關(guān)管。