[发明专利]一种锂离子动力电池组充放电主动均衡电路

摘要

本发明提供了一种锂离子动力电池组充放电主动均衡电路，属于电池充放电技术领域。本发明包括基于超级电容器的单体电池间充放电主动均衡电路和电池模块、单体电池和外部电源间充放电主动均衡电路两部分。单体电池选择电路用于选择将要进行电压均衡的单体电池，换向电路和超级电容器用于对选择的单体电池进行电压均衡管理。电池模块、单体电池和外部电源间充放电主动均衡电路实现电池模块与单体电池间充放电主动均衡管理，外部电源与单体电池间充放电主动均衡管理和外部电源和电池模块间充放电主动均衡管理。本发明的均衡电路均衡过程简单可靠，易于控制，主动均衡过程快速、高效，能够有效管理电池充放电状态，进而延长电池寿命。

主权项

一种锂离子动力电池组充放电主动均衡电路，其特征在于，包括基于超级电容器的单体电池间充放电主动均衡电路，以及电池模块、单体电池和外部电源间充放电主动均衡电路；基于超级电容器的单体电池间充放电主动均衡电路包括电压采集模块、单体电池选择电路、换向电路和超级电容器；电池模块、单体电池和外部电源间充放电主动均衡电路包括电压采集模块、单体电池选择电路、换向电路和电压均衡电路；电压采集模块连接各个单体电池，实时采集单体电池电压，发送给电池管理系统的控制单元；单体电池选择电路包括N+1条并联的支路，其中，奇数支路的输出端并联一起作为一个公共输出端，偶数支路的输出端作为或并联一起作为一个公共输出端；每条支路上串联两个MOSFET，且两个MOSFET并联的二极管反向串联，每个单体电池的正极和负极均串联有一条支路，N为单体电池的个数；换向电路包括4个MOSFET，2个MOSFET分为一组；第一组的两个MOSFET的漏极并联一起作为一个输出端，两个MOSFET的源极分别连接到单体选择电路的两个公共输出端上；第二组的两个MOSFET的源极并联一起作为一个输出端，两个MOSFET的漏极分别连接到单体选择电路的两个公共输出端；在基于超级电容器的单体电池间充放电主动均衡电路中，换向电路的两个输出端分别连接到超级电容器的正极和负极；在电池模块、单体电池和外部电源间充放电主动均衡电路中，换向电路的两个输出端与电压均衡电路的一个副边电路相连；电压均衡电路包括变压器和MOSFET，电压均衡电路的原边电路由外部电源或电池模块与一个MOSFET和变压器的一个绕组串联组成，副边电路由对应的变压器绕组和一个MOSFET串联组成；超级电容器的两端就是电压均衡电路的输出端；电池管理系统的控制单元通过控制相应MOSFET的通断，通过单体电池选择电路选择需要均衡的单体电池，通过换向电路使需要均衡的单体电池的正负极与超级电容器或电压均衡电路的正负极极性相同。