利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用反激变压器各绕组电压被电池钳位的关联性的主动电池均衡电路，包括驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、电源电路、两组以上由驱动晶体管和反激变压器组成的支路，每个支路输出经过反激整流后连接电池组，为电池组充电；每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，每个输出端连接一个电池；反激变压器输入端绕组的一端与电源连接，另一端与驱动晶体管的输出端连接；驱动晶体管的输入端与驱动电路连接，驱动晶体管的公共端接地；电压采样电路与每个电池组的正极对应连接；电流采样电路与每个驱动晶体管的公共端对应连接。在任意时刻都能进行较大电流的均衡，减少变压器的个数及采样点。均衡快速。

Active battery equalization circuit using flyback transformer correlation

【技术实现步骤摘要】
利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路
本技术属于电池充电电路领域，具体涉及一种利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路。
技术介绍
目前，在电池供电设备的应用中，实际工作需要多节电池的串联，而这些电池的容量总是会有差异，在充电或使用中如果不进行单节的保护会造成电池过冲或过放，这会影响电池寿命，而进行保护又使电池组容量不能充分利用。现在的电池均衡技术，分主动与被动两种，一般采用被动的能耗均衡，在电池充满后对过充的电池进行能耗放电，效率较低，而采用主动均衡的电路效率虽然高，但系统复杂，也很少能任意时刻进行均衡工作，也很少进行多节电池的同时均衡。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种利用反激变压器各绕组的被电池电压钳位的关联性的主动电池均衡电路，解决了现有技术中电池组充放电过程中电池电量不均衡的问题。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路，包括控制单元、驱动单元、充电电池组；控制单元包括驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、电源电路；驱动单元包括两组以上由驱动晶体管和反激变压器组成的支路，每个支路输出经过反激整流后连接电池组，为电池组充电；每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，每个输出端连接一个电池；各反激变压器输入端绕组的一端都与总电源连接，另一端与各驱动晶体管的输出端连接；驱动晶体管的输入端与驱动电路连接，驱动晶体管的公共端接地；电压采样电路与每个电池组的正极对应连接；电流采样电路与每个驱动晶体管的公共端对应连接。每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，两个输出端分别通过二极管与两个串联电池的正、负极连接；反激变压器输出端绕组的中点与两个串联电池的中点连接。电源电路的电源输入端与至少一个电池的正极连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、使电池在任意时刻都能进行较大电流的均衡，使电池组内的所有单节电池能够同时充到他们的最高电压，和同时放到他们的最低电压，充分的提高电池组的容量及利用率，而且保持系统的简洁及高效率。2、利用单端反激变压器的简洁性及同一变压器绕组电压的关联性，减少变压器的个数，减少采样点。3、从总体电压提取电流，补充较弱的电池，均衡快速。4、电源电路的电源输入端与合适电压的电池正极连接，系统电源简化。附图说明图1为本技术电池均衡电路的原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术的结构及工作过程作进一步说明。本技术提出了一种利用多个小功率反激开关电源对电池组进行均衡的技术，它利用了同一变压器不同绕组电压的关联性，大大简化了均衡电路，还能在充电及放电的任意时刻进行电池的均衡工作。这种电路比较简单，可以进行多节电池任意时刻的均衡活动。这种利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路，包括控制单元、驱动单元、充电电池组；控制单元包括驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、电源电路；驱动单元包括两组以上由驱动晶体管和反激变压器组成的支路，每个支路输出经过反激整流后连接电池组，为电池组充电；每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，每个输出端连接一个电池；反激变压器输入端绕组的一端与电源连接，另一端与驱动晶体管的输出端连接；驱动晶体管的输入端与驱动电路连接，驱动晶体管的公共端接地；电压采样电路与每个电池组的正极对应连接；电流采样电路与每个驱动晶体管的公共端对应连接。每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，两个输出端分别通过二极管与两个串联电池的正、负极连接；反激变压器输出端绕组的中点与两个串联电池的中点连接。电源电路的电源输入端与至少一个电池的正极连接。利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路的控制方法，包括如下步骤：步骤1、在电池均衡充电前测试总的电压，算出所有电池组的平均电压；步骤2、测试电路中每组电池组的电压，计算所有电池组的电压与平均电压的电压差值，步骤3、判断电压差值与预先设定的阈值之间的关系，当任一组电压差值低于设定的阈值时，执行步骤4，否则，执行步骤5；步骤4、打开该组电池组对应的反激变压器为该组电池充电，充电预先设定的时间后，停止充电，返回执行步骤2、步骤3，直到所有电池组的电压一致为止；步骤5、停止所有的电池组充电，等待一段时间，返回执行步骤2。具体实施例，如图1所示：一种利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路，包括控制单元、驱动单元、充电电池组；具体的电路构成为：控制单元包括控制单片机以及与其连接的驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、电源电路；驱动单元包括驱动MOS管MA,MB,MC,MD和反激变压器TA,TB,TC,TD组成的四组反激电路支路，变压器输出两组电压经过反激整流为电池组A，B，C，D充电，电池组A由电池A1、A2串联构成，同理电池组B,C,D分别由B1、B2，C1、C2，D1、D2构成；电流采样电路包括采样电阻RA、RB、RC、RD。下面以电池组A对应的反激电路支路为例详细介绍该电路拓扑结构，反激变压器TA的输出端绕组包括两个输出端，分别连接电池A1、A2；反激变压器TA输入端绕组的一端与电源连接，另一端与驱动MOS管的漏极连接；驱动MOS管的栅极与驱动电路连接，驱动MOS管的源极通过采样电阻RA后接地；电压采样电路与电池A2的正极对应连接。反激变压器TA的输出端绕组包括两个输出端，第一输出端通过二极管DA2与电池A2上午正极连接，第二输出端通过反向二极管DA1与电池A1的负极连接；反激变压器TA输出端绕组的中点与串联电池A1、A2的中点连接，此电路用来减少一半的电池电压采样。控制系统的电源由合适电压的部分被均衡的电池供应。电源电路的电源输入端与合适电压的电池正极连接，该实施例连接在电池B2的正极,电压合适也可以连接在电池A2的正极，或者其他电压合适的电池的正极。该均衡电路的工作过程如下：当系统控制单片机检测到电池组A电压低于平均值时，会通过驱动电路给MOS管MA发脉冲，控制变压器TA两个对称绕组给电池A1，A2充电，由于变压器的两个绕组是关联对称的，所以当电池A1，A2电压不对称时，变压器优先向电压较低的电池充电。这样经过一段时间两节电池电压将自动接近，当两节电池电压接近时按照电池内阻自动分布电流，当两节电池电压达到设定电压后，控制电路通过驱动电路关闭功率管MA的脉冲，控制TA关闭充电电路。该均衡电路的控制方法，包括如下步骤：步骤1、在电池均衡充电前测试总的电压，算出所有电池组的平均电压；步骤2、测试电路中每组电池组的电压，计算所有电池组的电压与平均电压的电压差值，步骤3、判断电压差值与预先设定的阈值之间的关系，当任一组电压差值低于设定的阈值时，执行步骤4，否则，执行步骤5；步骤4、打开该组电池组对应的反激变压器为该组电池充电，充电预先设定的时间后，停止充电，返回执行步骤2、步骤3，直到所有电池组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路，其特征在于：包括控制单元、驱动单元、充电电池组；控制单元包括驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、电源电路；驱动单元包括两组以上由驱动晶体管和反激变压器组成的支路，每个支路输出经过反激整流后连接电池组，为电池组充电；每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，每个输出端连接一个电池；各反激变压器输入端绕组的一端都与总电源连接，另一端与各驱动晶体管的输出端连接；驱动晶体管的输入端与驱动电路连接，驱动晶体管的公共端接地；电压采样电路与每个电池组的正极对应连接；电流采样电路与每个驱动晶体管的公共端对应连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用反激变压器关联性的主动电池均衡电路，其特征在于：包括控制单元、驱动单元、充电电池组；控制单元包括驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、电源电路；驱动单元包括两组以上由驱动晶体管和反激变压器组成的支路，每个支路输出经过反激整流后连接电池组，为电池组充电；每个反激变压器的输出端绕组包括两个输出端，每个输出端连接一个电池；各反激变压器输入端绕组的一端都与总电源连接，另一端与各驱动晶体管的输出端连接；驱动晶体管的输入端与驱动电路连接，驱动晶体管的公共端接地；电压采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，赵克勇，
申请(专利权)人：上海多木实业有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31