[发明专利]一种低损耗串联锂离子电池组电量均衡电路

摘要

一种低损耗串联锂离子电池组电量均衡电路单元，包括双节电池单体DBs和均衡电路EC₀两个部分，双节电池单体DBs由两只电池单体B_H和B_L构成，令电池单体B_H的正极为端点’1’，电池单体B_L的负极为端点’3’，且电池单体B_H的负极与电池单体B_L的正极相连，连接处为端点’2’。均衡电路EC₀由两组半导体开关S_H和D_H、S_L和D_L、以及电感L₀组成，半导体开关S_H和S_L分别为带反并联二极管D_H和D_L的电力场效应晶体管MOSFET，半导体开关S_H和S_L的门极分别为端点a和b，S_L的漏极为端点e，S_H的源极为端点c，S_H的漏极与S_L的源极及电感L₀的一端相连，电感L₀的另一端为端点d；双节电池单体DBs的端点1～3分别连接均衡电路EC₀端点的c～e。本发明能够大大提升电池组稳定运行的安全性，也有利于降低投资成本。

主权项

1.采用一种低损耗串联锂离子电池组电量均衡扩展电路的电池组电量均衡扩展方法，其特征在于：所述扩展电路包含多个均衡电路单元，所述均衡电路单元包括双节电池单体DBs和均衡电路EC₀两个部分，双节电池单体DBs由两只电池单体B_H和B_L构成，令电池单体B_H的正极为端点1，电池单体B_L的负极为端点3，且电池单体B_H的负极与电池单体B_L的正极相连，连接处为端点2；均衡电路EC₀由电感L₀、两组半导体开关S_H和S_L组成，半导体开关S_H、S_L分别为带反并联二极管D_H和反并联二极管D_L的电力场效应晶体管MOSFET；半导体开关S_H和S_L的门极分别为端点a和端点b；半导体开关S_L的源极为端点e，半导体开关S_H的漏极为端点c；半导体开关S_H的源极分别与半导体开关S_L的漏极、电感L₀一端相连，电感L₀的另一端为端点d；双节电池单体DBs的端点1与均衡电路EC₀的端点c相连，双节电池单体DBs的端点2与均衡电路EC₀的端点d相连,双节电池单体DBs的端点3与均衡电路EC₀的端点e相连；扩展方式为：首先令均衡电路单元为0级扩展电路，包含一组双节电池单体DBs和均衡电路EC₀；则1级扩展电路包含两组0级扩展电路和一个均衡电路EC₁，均衡电路EC₁与均衡电路EC₀的区别在于电感为L₁，将两组0级扩展电路中的双节电池单体DBs串联，连接点再与均衡电路EC₁的端点d相连，均衡电路EC₁中的端点c和端点e分别接前述串联双节电池单体DBs的正极和负极；则2级扩展电路包含两组1级扩展电路和一个均衡电路EC₂，均衡电路EC₂与均衡电路EC₁的区别在于电感为L₂，将两组1级扩展电路中的双节电池单体DBs串联，连接点再与均衡电路EC₂的端点d相连，均衡电路EC₂中的端点c和端点e分别接前述串联双节电池单体DBs的正极和负极；如此类推，k级扩展电路包含两组k‑1级扩展电路和一个均衡电路EC_k，电感为L_k，k‑1级扩展电路中的双节电池单体DBs串联，连接点再与均衡电路EC_k的端点d相连，均衡电路EC_k的端点c和端点e分别接前述串联双节电池单体DBs的正极和负极；充电和闲置状态下，按0,1,…,n级电路顺序逐级均衡；在放电状态下，为避免输出电压陡跌，采取限制级均衡法，即仅进行0～j级电路均衡，j的大小由电压安全波动范围决定。