[实用新型]一种串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器

说明书

本实用新型涉及一种串联锂离子电池组P‑C‑C‑P均衡器，本实用新型均衡器由4n个带反并联二极管的MOSFET功率开关管，1个主控开关M，2个二极管D，1个电容C和一个反激式变压器T组成；其中，4n个带反并联二极管的MOSFET功率开关管包括上层功率开关Q和下层功率开关S，上层功率开关Q由Q1i及Q2i组成，下层功率开关S由S1i及S2i组成。本实用新型可以根据电池状态以及均衡需要，选择不同的均衡策略从而达到不同的均衡效果，均衡具有灵活性，均衡原理简单。均衡器采用反激式变压器作为能量转移的媒介，减小了均衡器的体积。在任一种均衡策略中，只需对一个MOSFET进行PWM控制，能量损耗小。

技术领域

本实用新型涉及一种串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器，属于电力电子技术和蓄电池组能量均衡管理技术领域。

背景技术

随着工业的发展和人类文明的进步，环境问题和能源危机变得越来越严重，特别是石油、煤炭等化石燃料的使用直接导致了严重的温室效应等环境污染问题。而在现代经济飞速发展的时代，能源是必不可少的基础性材料。但由于化石燃料的短缺和不可再生能源的日益匮乏，人类社会的可持续发展将会受到巨大的阻碍。在21世纪这个经济飞速发展的时代，由于电动汽车节能无污染，受到了各国的广泛重视。但电动汽车的一个最关键的技术便是储能，因此，如何将能源进行高效安全的储存和利用就变得至关重要了。

由于锂离子电池具有标称电压高、重量轻、比能量高、循环寿命长、自放电系数小、无记忆效应、无污染等优点，受到了市场的青睐。锂离子单体电池的额定电压为3.6V左右，为了满足储能及电动汽车电压的要求，必须将大量的锂离子电池进行串联或者并联起来使用。在锂离子电池组的使用过程中，由于单体电池间本身特性和环境的差异会导致电池组的能量不一致，随着充放电次数的增加将会导致电池组的充放电容量越来越小，导致电池组的提前报废。为了解决串联的锂离子电池组单体电池间的能量不一致问题，提高锂离子蓄电池组的充放电容量，延长其循环使用寿命，推动新能源锂离子电池储能系统及新能源电动汽车的发展，必须对电池组进行能量的均衡。

根据均衡器的拓扑结构、均衡效果及组成元器件可以将均衡策略分成不同的种类，依据其能量转移方式可分为能量耗散型均衡和能量非耗散型均衡。根据元器件的不同可将均衡分为电容均衡、电感均衡、变压器均衡、LC均衡等均衡方法。不同的均衡拓扑电路能量转移的路径也会有所不同，其能量转移包括电池包到单体电池、单体电池到电池包、单体电池到单体电池。

目前尚无针对大规模锂离子电池储能系统和电动汽车车载锂离子动力电池系统中大量串联锂离子单体电池间能量不一致问题的研究。

发明内容

针对大规模锂离子电池储能系统和电动汽车车载锂离子动力电池系统中大量串联锂离子单体电池间能量不一致问题，本实用新型提供了一种串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器。

本实用新型的技术方案是：一种串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器，对于由n个单体电池串联组成的电池包/组，均衡器由4n个带反并联二极管的MOSFET功率开关管，1个主控开关M，2个二极管D，1个电容C和一个反激式变压器T组成；其中，4n个带反并联二极管的MOSFET功率开关管包括上层功率开关Q和下层功率开关S，上层功率开关Q由Q1i及Q2i组成，下层功率开关S由S1i及S2i组成；