串联电池主动均衡电路制造技术

本实用新型专利技术提供的串联电池主动均衡电路，包括测量单元、数字控制单元、功率变换单元、电池组单元，所述电池组单元负极接地，所述电池组单元包括若干个单体电池，单体电池两端均与测量单元相连，所述功率变换单元包括若干个MOSFET、变压器、检测电阻，所述MOSFET与检测电阻连接，所述MOSFET包括输入MOSFET与输出MOSFET，其中输入MOSFET与变压器输入反相端连接，输出MOSFET和变压器输出同相端相连，所述变压器输入同相端与电池组单元连接，所述数字控制单元与MOSFET栅极连接。本实用新型专利技术结构简单、操作方便，均衡能量传输直接、均衡电流大、损耗功耗小，同时，延长电池组的工作寿命，适应性好，可靠性高，适宜推广应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供的串联电池主动均衡电路，包括测量单元、数字控制单元、功率变换单元、电池组单元，所述电池组单元负极接地，所述电池组单元包括若干个单体电池，单体电池两端均与测量单元相连，所述功率变换单元包括若干个MOSFET、变压器、检测电阻，所述MOSFET与检测电阻连接，所述MOSFET包括输入MOSFET与输出MOSFET，其中输入MOSFET与变压器输入反相端连接，输出MOSFET和变压器输出同相端相连，所述变压器输入同相端与电池组单元连接，所述数字控制单元与MOSFET栅极连接。本技术结构简单、操作方便，均衡能量传输直接、均衡电流大、损耗功耗小，同时，延长电池组的工作寿命，适应性好，可靠性高，适宜推广应用。【专利说明】串联电池主动均衡电路
本技术涉及一种电池均衡电路，特别涉及一种串联电池主动均衡电路。
技术介绍
单体锂离子动力电池电压一般比较低，在电动汽车上通常是串联使用的。由于各单体锂离子电池因制造工艺造成初始容量、电压、内阻等不完全相同，导致在使用过程中造成单体锂离子电池的过充电和过放电现象，严重时会导致个别单体锂离子电池提前老化、失效，动力锂离子电池组的电容量下降、工作寿命缩短，为了减小不平衡性对动力电池组的影响，充电过程中要使用均衡电路。 传统的电池组均衡方式主要可以分为两大类，分别是能量消耗型和非能量消耗型。能量消耗型均衡方式通常在每只单体电池上并联一个可控分流电阻。当电池电压达到或超过限制电压时，导通分流电阻回路，使流过单体电池的充电电流减小，从而使单体电池的电压维持限制值以内。由于流过电阻的电能最终以热能的形式得到了释放，因此称作能量消耗型均衡方式。能量消耗型均衡系统以其结构简单、控制方便、运行稳定性强等优点，在早期的低容量、低电压的电池组系统中得到了广泛应用。 但是随着电池技术的不断发展，对于目前的大容量、高电压等级的电池组系统，这种方法的能耗太大，显然是不可取的。非能量消耗型均衡系统，一般需要一个电压转换器，在主控制器检测到某单体电压偏高时，将电压偏高单体的能量通过变换器反馈到电压偏低的单体，均衡过程中能量被重新利用，从而达到电压和能量的均衡。 此外，传统的均衡方式大多数为过分依赖充电过程的被动均衡方式。即电池组在使用电池过程中若长时间不充电，单体电池之间便得不到均衡，电池单体间的不均衡差异便会越来越大，从而给下一次充电均衡造成很大负担，甚至数次充电仍达不到平衡效果。虽然现在一些新型的电池组均衡系统，它们对传统的能量消耗型被动均衡方式进行了一些改进，可以在充电、放电以及静态情况下进行均衡。但是传统均衡方法中存在的均衡效率低、均衡时间长、能耗高等问题依然没有得到解决。与被动均衡相对应，主动均衡不需借助充电过程，可以在任意状态下对电池组进行均衡控制，从理论上讲是低能耗，高效率的均衡方式。但是从目前主动均衡技术研究的现状分析，主动均衡方案由于涉及的元器件过多，实际结构复杂，系统的安全运行稳定性等问题依然很多，大多数均衡方案还处在理论研究阶段，并未得到实际应用。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足之处，本技术提供一种结构简单、稳定性高、低能耗、闻效率的串联电池主动均衡电路。 为了实现上述目的，本技术提供以下技术方案:一种串联电池主动均衡电路，包括数字控制单元、功率变换单元、电池组单元及测量单元，所述电池组单元负极接地，所述电池组单元包括若干个单体电池，单体电池两端均与测量单元相连，所述功率变换单元包括若干个MOSFET、变压器、检测电阻，所述MOSFET与检测电阻连接，所述MOSFET包括输入MOSFET与输出M0SFET，其中输入MOSFET与变压器输入反相端连接，输出MOSFET和变压器输出同相端相连，所述变压器输入同相端与电池组单元连接，所述数字控制单元与MOSFET栅极连接。 作为优选，所述数字控制单元包括单片机(MCU)。 作为优选，所述单片机(MCU)的PWM驱动电路与MSDFET栅极连接。 作为优选，所述与输入MOSFET连接的检测电阻的另一端接地。 通过以上技术方案可以看出，本技术结构简单、操作方便，均衡能量传输直接、均衡电流大、损耗功耗小，同时，延长电池组的工作寿命，适应性好，可靠性高，适宜推广应用。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本技术的电路图。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本技术。 一种如图1所示的串联电池主动均衡电路，包括数字控制单元1、功率变换单元2、电池组单元3及测量单元4,所述电池组单元3负极接地,所述电池组单元3包括若干个单体电池，单体电池两端均与测量单元4相连,所述功率变换单元2包括若干个MOSFET (Q1、Q2、Q3、Q4...)、变压器、检测电阻(Rl、R2、R3、R4...) Jy^iMOSFET与检测电阻连接，所述MOSFET 包括输入 MOSFET (Q1、Q3)与输出 MOSFET (Q2、Q4)，其中输入 MOSFET (Ql、Q3)与变压器输入反相端连接，输出MOSFET (Q2、Q4)和变压器输出同相端相连，所述变压器输入同相端与电池组单元3连接，所述数字控制单元I与输入MOSFET (Q1、Q3)栅极连接。 进一步的，所述数字控制单元I主要包括单片机(MCU)。 进一步的，所述单片机(MCU)的PWM驱动电路与输入MSDFET (Q1、Q3)栅极连接。 进一步的，所述与输入MOSFET (Q1、Q3)连接的检测电阻(Rl、R3)的另一端接地。 当测量单元4测量到是充电状态时，MCU连接PWMl信号控制输入MOSFET (Ql、Q3)的栅极，通过PWM波，控制输入MOSFET (Ql、Q3)的占空比，从而使电路工作在降压同步模式，输入MOSFET (Q1、Q3)开关打开时间内变压器(T1、T3)存储能量，输入MOSFET (Q1、Q3)打开时间内MCU控制输出MOSFET (Q2、Q4)关闭，使输出回路无电流输出，输入MOSFET (QUQ3)开关关闭时，变压器(T1、T3)电压反向抬高，变压器的能量传入输出绕组，MCU控制输出MOSFET (Q2, Q4)打开，给电池进行充电，其他路同上叙述，为了进一步提高效率；根据单片机(MCU)的A/D数字采样的电池电压和输入输出电流，控制最大输出电流、最大输入电流，根据平均电压的最大误差电压，确定给那组充电充长时间。 当测量单元4测试到电池方向为放电模式，功率变换单元为放电均衡模式，单片机(MCU)根据A/D数字米样的电池电压和输入输出电流，控制最大输出电流、最大输入电流，根据平均电压的最大误差电压，确定给那组电池放电，放电时间是多少。在这种模式下，单片机(MCU)根据检测结果选择让那一路电池做放电均衡，例如选择第一路电池做放电均衡，这时单片机(MCU)控制输入MOSFE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联电池主动均衡电路，其特征在于：包括数字控制单元、功率变换单元、电池组单元及测量单元，所述电池组单元负极接地，所述电池组单元包括若干个单体电池，单体电池两端均与测量单元相连，所述功率变换单元包括若干个MOSFET、变压器、检测电阻，所述MOSFET与检测电阻连接，所述MOSFET包括输入MOSFET与输出MOSFET，其中输入MOSFET与变压器输入反相端连接，输出MOSFET和变压器输出同相端相连，所述变压器输入同相端与电池组单元连接，所述数字控制单元与MOSFET栅极连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩非，
申请(专利权)人：重庆星联云科科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85