[发明专利]一种串联电池组/超级电容组的均衡方法及电路

摘要

一种串联电池组/超级电容组的均衡方法及电路，包括电池组/超级电容组，N个串联的单体电池/超级电容；控制开关组，包括4N个可控开关；普通电容，用于储存和释放能量。本发明在实时监测电池组中各单体电池/超级电容电压的前提下，判断出需要均衡的电池/超级电容，通过控制可控开关的导通和关闭来完成电池/超级电容之间能量的转移。本发明可以实现相邻两个单体电池/超级电容间的能量转移或者多电池/超级电容间能量转移，通过控制策略，在经过多次能量转移后可以实现电池组/超级电容组的均衡。由于本发明各均衡单元的结构完全相同，每个单元与下一单元连接时仅需要连接2条导线，模块化后连接方便简洁。

主权项

一种串联电池组/超级电容组的均衡电路，其特征在于，至少包括两个均衡单元，四个可控开关首尾相连接成环状，按顺时针方向4个可控开关编号为1号、2号、3号和4号；将1号和2号可控开关连接导线标为a，电池正极与a连接；3号和4号可控开关连接导线标为b，电池负极与b连接；2号和3号可控开关连接导线标为c，普通电容的一端与c连接，并从普通电容与c连接处引出导线Ⅱ；1号和4号可控开关连接导线标为d，普通电容另一端与d连接，并从普通电容与d连接处引出导线Ⅰ,以上是一个均衡单元；在串联多个单体电池进行均衡的情况下，应将第一个均衡单元的导线Ⅰ与第二个均衡单元的导线a连接，第一个均衡单元的导线Ⅱ与第二个均衡单元的导线Ⅱ连接，以此类推，将每个均衡单元的两根导线与下一单元对应导线a和导线Ⅱ连接，最后一个均衡单元的导线Ⅰ和导线Ⅱ应悬空；或者串联电池组中的单体电池用超级电容即双电层电容器来取代；根据需均衡的最高能量单体均衡对象与最低能量单体均衡对象是否相邻分为两种不同的工作状态，若相邻则只有这两个均衡单元参加均衡，若不相邻则这两个均衡单元以及之间所有均衡单元都参加均衡；第一步，分别连通参加均衡的所有均衡单元的2号和4号可控开关，使这些均衡单元中的均衡对象向各自所在均衡单元的普通电容充电，充电完成后断开所有可控开关；第二步，连通参加均衡的第二个均衡单元到最后一个参加均衡的1号可控开关，普通电容间能量转移开始，能量转移结束后断开所有可控开关；第三步，分别连通除最高能量单体均衡对象所在均衡单元外参加均衡的其余均衡对象的2号和4号可控开关，各普通电容向对应的均衡对象充电，即电池或超级电容，循环进行上述步骤直到串联电池组/超级电容组不需要均衡为止。