电池均衡电路制造技术

本发明专利技术涉及一种电池均衡电路，用于对电池组进行均衡控制，电池组包括多个串联的电池模组，电池模组包括多个串联的电池单元，电池单元包括至少一个电池对，电池对包括两个串联的单体电池。均衡电路包括储能电感与储能电容，储能电感分别与电池对中的两个单体电池串联形成两个串联回路，储能电容分别与电池单元中相邻的两个电池对并联形成两个并联回路。上述电池均衡电路，通过电感均衡与电容均衡的结合，均衡效果较好，减小了单体电池之间的不一致性，提高了电池组的性能。提高了电池组的性能。提高了电池组的性能。

【技术实现步骤摘要】
电池均衡电路


[0001]本专利技术涉及电池管理
，特别是涉及一种电池均衡电路。

技术介绍

[0002]电池组的使用寿命受单体电池不一致性的严重影响，依据“木桶效应”，电池组在循环寿命和容量利用率等方面明显劣于单体电池性能。随着电池组的循环使用，单体电池不一致性将加剧，进一步恶化锂离子电池的成组特性，极易发生少数单体电池过充过放情况，从而导致电池组性能大幅衰减，极端情况下甚至可能发生燃烧、爆炸等恶性事故，给锂离子电池的应用推广造成极大的阻碍。
[0003]对电池组进行均衡控制，即在循环使用过程中，以能量消耗或者转移的方式对电池组内的单体电池能量适时进行平衡，从而降低单体电池发生过充过放的概率，消除放电深度差异对电池组的不利影响，进而提高电池组的整体能量利用率，延长电池循环寿命。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对电池组内单体电池不一致性造成的电池组性能下降的问题，提供一种可提高电池组性能的电池的均衡电路。
[0005]一种电池均衡电路，用于对电池组进行均衡控制，所述电池组包括多个串联的电池模组，所述电池模组包括多个串联的电池单元，所述电池单元包括至少一个电池对，所述电池对包括两个串联的单体电池，所述均衡电路包括储能电感与储能电容，所述储能电感分别与所述电池对中的两个单体电池串联形成两个串联回路，所述储能电容分别与所述电池单元中相邻的两个所述电池对并联形成两个并联回路。
[0006]进一步的，所述均衡电路还包括消磁电阻，所述消磁电阻并联连接在所述储能电感的两端。<br/>[0007]进一步的，所述均衡电路还包括滤波电容，所述滤波电容并联在所述单体电池的两端。
[0008]进一步的，所述串联回路与并联回路中分别串联功率开关管。
[0009]进一步的，所述均衡电路还包括变压器，所述变压器的原边绕组与所述电池模组中的所述电池单元串联形成原边回路，副边绕组与所述电池模组串联形成副边回路。
[0010]进一步的，所述原边回路与副边回路中分别串联功率开关管。
[0011]上述电池均衡电路，把串联的单体电池进行分组，每两个单体电池为一个电池对，这两个单体电池共用一个储能电感进行均衡，每个单体电池用功率开关管分别控制各自串联回路的通断，电感式均衡成本较低，结构简单，并且容易扩展，均衡电流可控性较强。同时，串联单体电池进行分组后，每个储能电容均衡的是两个单体电池的串联电压，为每个单体电池的电压的两倍，就相当于把单体电池之间的压差放大了两倍，从而压差得到了增大，改善了当电池组中各单体电压差较小时，电容均衡电流很小的缺点。通过电感均衡与电容均衡的结合，均衡效果较好，减小了单体电池之间的不一致性，提高了电池组的性能。
附图说明
[0012]图1为一个实施例的电池均衡电路原理图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]如图1所示，在一个实施例中，一种电池均衡电路，用于对电池组进行均衡控制。该电池组包括多个串联的电池模组，如B1～B
n
组成一个电池模组。电池模组包括多个串联的电池单元，如B1～B4组成一个电池单元，B
n
‑3～B
n
组成另一个电池单元。电池单元包括至少一个电池对，如B1、B2组成一个电池对，B3、B4组成另一个电池对，B
n
‑1、B
n
为再一个电池对。电池对包括两个串联的单体电池。该均衡电路包括储能电感L与储能电容C1，具体的，储能电感L与储能电容C1各具有多个。每个储能电感L分别与电池对中的两个单体电池串联形成两个串联回路，每个串联回路中串联一个功率开关管，每个功率开关管控制导通或者断开一个串联回路，n个功率开关管S1～S
n
控制n个串联回路的导通或者断开。具体的，每个储能电感L的两端并联连接一个消磁电阻r，防止由于电感磁化而导致均衡效率下降。每个储能电容C1分别与电池单元中相邻的两个电池对并联形成两个并联回路。每两个电池对共用一个储能电容C1，每个并联回路中串联一个功率开关管，如B1、B2组成的电池对与储能电容C1的并联回路中串联S1‑1，每个功率开关管用于导通或者断开一个并联回路。每个单体电池并联电容C2，电容C2为高频滤波电容，用于在能量传输过程中滤除杂波。
[0015]上述电池均衡电路，把串联的单体电池进行分组，每两个单体电池为一个电池对，这两个单体电池共用一个储能电感L进行均衡，每个单体电池用功率开关管分别控制各自串联回路的通断，电感式均衡成本较低，结构简单，并且容易扩展，均衡电流可控性较强。同时，串联单体电池进行分组后，每个储能电容C1均衡的是两个单体电池的串联电压，为每个单体电池的电压的两倍，就相当于把单体电池之间的压差放大了两倍，从而压差得到了增大，改善了当电池组中各单体电压差较小时，电容均衡电流很小的缺点。通过电感均衡与电容均衡的结合，均衡效果较好，减小了单体电池之间的不一致性，提高了电池组的性能。
[0016]在本实施例中，均衡电路还包括变压器，变压器的原边绕组N1与电池模组中的每个电池单元串联形成原边回路，副边绕组N2与电池模组串联形成副边回路。原边回路与副边回路中分别串联功率开关管。
[0017]本专利技术把串联单体电池进行分组，每四个单体电池为一个电池单元，每个电池单元作为采用变压器式均衡的模块。这样就把整个电池模组分成了若干由四个单体电池组成的电池单元，而每个电池单元与整个电池模组采用变压器均衡，从而大大降低了整个电池模组的均衡变压器复杂程度，对整个电池模组进行了分组变压器均衡后，变压器原边绕组的数量为单体电池的1/4，降低了变压器原边绕组的一致性控制难度。
[0018]以一个由n个单体电池串联组成的电池模组为例，按每四个电池单体组成一个电池单元，共分成n/4个电池单元，例如，电池单体B1～B4串联组成第一个单元和电池单体B
n
‑3～B
n
串联组成第n/4个电池单元。每个电池单元内的四个电池单体又平分成两个电池对，每
个电池对由两个电池单体组成，相邻的两个电池对共用一个储能电容C1进行均衡。每个电池对内的两个单体电池共用一个储能电感L作为均衡电感。由每电池对组成的四个单体电池共同组成的电池单元与整个电池模组配置一个变压器均衡。
[0019]其中S1～S
n
、S1‑1～S
n/4
‑3和S为功率开关管，L为储能电感，同时在电路中并联消磁电阻r，防止由于电感磁化而导致均衡效率下降。与每个单体电池并联的电容C2为高频滤波电容，用于在能量传输过程中滤除杂波。N1为变压器均衡的原边绕组，N2为变压器均衡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡电路，用于对电池组进行均衡控制，所述电池组包括多个串联的电池模组，所述电池模组包括多个串联的电池单元，所述电池单元包括至少一个电池对，所述电池对包括两个串联的单体电池，其特征在于，所述均衡电路包括储能电感与储能电容，所述储能电感分别与所述电池对中的两个单体电池串联形成两个串联回路，所述储能电容分别与所述电池单元中相邻的两个所述电池对并联形成两个并联回路。2.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述均衡电路还包括消磁电阻，所述消磁电阻并联连接在所述储能电感的两端。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，张伟，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：