[实用新型]结合反激电路与电容的分层式均衡电路及均衡电源

说明书

本实用新型提供了一种分层式均衡电路，包括：多个串联的电池组，电池组包括两个串联的电池子组，电池子组包括两个串联的单体电池；变压器，原边绕组与每个电池组并联，副边绕组与每个电池子组并联；多组第一MOS管组件，第一MOS管组件包括两个分别与电池子组的两个单体电池并联的第一MOS管；均衡储能电感，一端与两个单体电池的中点相连，另一端与两个第一MOS管间的中点相连；两个高频滤波电容，分别与原边绕组、副边绕组并联；第二MOS管，与原边绕组串联；二极管，与副边绕组串联；多组第三MOS管组件，每组第三MOS管组件包括两个分别与电池组的首、尾连接的第三MOS管；以及多组第四MOS管组件，每组第四MOS管组件包括两个分别与电池子组的首、尾连接的第四MOS管。

技术领域

本实用新型涉及建筑电气不间断电源技术领域，尤其是涉及一种结合反激电路与电容的分层式电池均衡电路、电池均衡方法以及均衡电源。

背景技术

磷酸铁锂电池作为不间断电源(UPS)的一种储能电池，电池的使用寿命是电池的核心问题之一。由于生产和使用环境的不同，导致电池在使用过程中产生的不一致性不断增大，因此需要对电池进行管理，而电池的均衡管理是解决电池不一致的重要手段之一。

目前的均衡电路主要分为主动均衡与被动均衡两种均衡方式，主动均衡主要包括电感均衡、电容均衡和变压器均衡，被动均衡包括电阻均衡和稳压管均衡。

变压器均衡方式可实现非相邻电池间的能量转换，达到电池电量相近的目的，该均衡方式有拓扑结构简单的，易于控制，但当电池数量较多时，多绕组变压器设计难度增加，均衡电路体积增大，且不易于扩展。电容均衡方式可实现相邻电池间的能量转换，通过控制开关的导通与关断可以实现电池电量间的转换，该均衡方式结构简单，易于控制且均衡过程中几乎没有能量损耗，但无法实现非相邻电池间的均衡，且当相邻电池间电压差较小时，无法实现大电流均衡，均衡效果较差。

电阻均衡方式主要是通过将电阻与每个电池进行并联，通过电阻将高电量电池中多余的电量消耗掉，从而实现电池均衡的目的，该均衡方式结构简单、成本低，但均衡过程中会消耗能量，导致电池组发热，能量损耗较大，能量利用率较低。

相关技术中的均衡方式存在如下缺陷：

1、变压器均衡电路体积较大，不便于集成。

2、非相邻电池间均衡较为不便，均衡效率较低。

3、均衡电路结构复杂，器件较多，成本较高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型一个方面实施例公开了一种结合反激电路与电容的分层式均衡电路，其特征在于，包括：

多个电池组，依次串联连接，每个电池组包括两个串联连接的电池子组，每个电池子组包括两个串联连接的单体电池；

变压器，原边绕组与每个所述电池组并联，副边绕组与每个所述电池子组并联；

多组第一MOS管组件，每组所述第一MOS管组件包括两个分别与所述电池子组的两个单体电池并联的第一MOS管，其中，一个第一MOS管的源极与另一个第一MOS管的漏极相连；

均衡储能电感，一端与所述电池子组的两个单体电池的中点相连，另一端与两个所述第一MOS管之间的中点相连；

第一高频滤波电容，与所述变压器的原边绕组并联；

第二高频滤波电容，与所述变压器的副边绕组并联；

第二MOS管，与所述变压器的原边绕组串联；

二极管，与所述变压器的副边绕组串联；

多组第三MOS管组件，每组所述第三MOS管组件包括两个分别与所述电池组的首、尾连接的第三MOS管；以及