一种自适应主动均衡充放电切换电路制造技术

本技术公开了一种自适应主动均衡充放电切换电路，包括：变压器、控制模块、第一开关模块以及第二开关模块；第一开关模块的控制端与控制模块的第一信号输出端电连接；变压器的初级绕组的一端与电源端电连接；变压器的初级绕组的另一端经过第一开关模块的受控端后接地；第二开关模块的控制端与控制模块的第二信号输出端电连接；变压器的次级绕组的一端与电池的正极电连接；变压器的次级绕组的另一端经过第二开关模块的受控端后与电池的负极电连接，本技术利用PWM互补实现双向同步整流，提高了工作效率，且电流还不需要通过二极管进行整流，不会造成电流损耗，也不会导致设备温度异常升高，能够有效降低设备温度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及储能设备，具体涉及一种自适应主动均衡充放电切换电路。

技术介绍

1、在现有主动均衡电路中，常用双向dcdc作为能量转。当电池需要充电时，dcdc电流正向传输，当电池需要放电时dcdc电流反向传输，实现电池的电量转移达到均衡的目的。

2、如图1所示，现有的双向dcdc变换器相当于用两个独立的反激式开关电源来完成。在充电过程，控制芯片u3控制mos管q7导通；控制芯片u4控制mos管q8处于关断状态；输出电流通过二极管d4整流对电池充电，r14是电流检测电阻，当电流达到设定值时u6导通，把电流状态通过u6的fb1引脚反馈给u3，实现电流闭环控制。在放电过程，控制芯片u3控制mos管q7关断；控制芯片u4控制mos管q8导通；输出电流通过d3整流使输出端对电源反充电，r14为采样电阻，r14两端的电流从左到右流向，在达到设定值时u5导通，把电流状态通过u5的fb2反馈给u4，实现电流开环控制。

3、但是采用这种充电、放电的方式，因为电流都要通过二极管d3或d4整流，因此整流管压降大、电流损耗、设备温度高。且采用这种拓扑方式一般是设固定值电流，对于电流可编辑不可实现，所以在精密计算应用场景不适合使用。

技术实现思路

1、本技术的目的在于公开了一种自适应主动均衡充放电切换电路，解决了现有的充放电电路存在的不能精确编辑电流、利用二极管整流导致压降大电能损耗大的缺陷。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、一种自适应主动均衡充放电切换电路，包括：用于与电池连接以调节电池的充电电压或放电电压的变压器；用于输出第一导通信号或输出第二导通信号的控制模块；用于响应控制模块产生的第一导通信号以控制变压器的初级绕组导通的第一开关模块；用于响应控制模块产生的第二导通信号以控制变压器的次级绕组导通的第二开关模块；所述第一开关模块的控制端与控制模块的第一信号输出端电连接；所述变压器的初级绕组的一端与电源端电连接；所述变压器的初级绕组的另一端经过第一开关模块的受控端后接地；所述第二开关模块的控制端与控制模块的第二信号输出端电连接；所述变压器的次级绕组的一端与电池的正极电连接；所述变压器的次级绕组的另一端经过第二开关模块的受控端后与电池的负极电连接。

4、可选的，所述控制模块包括：用于产生互补的第一pwm信号和第二pwm信号的单片机以及用于根据所述第一pwm信号的占空比和第二pwm信号的占空比对应输出第一导通信号或第二导通信号的信号转换单元；所述单片机的第一输出端与信号转换单元的第一输入端电连接；所述单片机的第二输出端与信号转换单元的第二输入端电连接；所述信号转换单元的第一信号输出端与第一开关模块的控制端电连接；所述信号转换单元的第二信号输出端与第二开关模块的控制端电连接。

5、可选的，所述第一开关模块包括：第一mos管以及第八电阻；所述第一mos管的栅极经过第八电阻后与所述信号转换单元的第一信号输出端电连接；第一mos管的源极接地；第一mos管的漏极与所述变压器的初级绕组的另一端电连接。

6、可选的，所述第二开关模块包括：光隔离器、第九电阻、第十电阻、第二mos管；所述光隔离器的第一脚与信号转换单元的第二信号输出端电连接；所述光隔离器的第三脚经过第十电阻后接地；所述光隔离器的第四脚接地；所述光隔离器的第五脚经过第九电阻后与第二mos管的栅极电连接；所述光隔离器的第六脚与电源端电连接；所述第二mos管的源极接地；所述第二mos管的源极还与电池的负极电连接；所述第二mos管的漏极所述变压器的次级绕组的另一端电连接。

7、可选的，还包括：用于检测变压器与电池之间的电流的采样电阻以及根据采样电阻中的电流生成反馈信号的采样芯片；所述采样电阻的一端与第二mos管的源极电连接；所述采样电阻的另一端与电池的负极电连接；所述采样芯片的第一输入端和第二输入端分别与采样电阻的两端电连接；所述采样芯片的输出端与控制模块电连接。

8、可选的，还包括：第一滤波电容；所述第一滤波电容的正极与电池的正极电连接，所述第一滤波电容的负极经过采样电阻后与电池的负极电连接。

9、可选的，还包括：第二滤波电容；所述第二滤波电容的正极与所述变压器的初级绕组的一端电连接；第二滤波电容的负极接地。

10、与现有技术相比，本技术的有益效果：

11、本技术提供一种自适应主动均衡充放电切换电路，本申请利用单片机输出两路互补的pwm来实现dcdc转换器的控制，这种控制方式更方便控制，可以利用pwm互补实现双向同步整流，提高了工作效率，且电流还不需要通过二极管进行整流，不会造成电流损耗，也不会导致设备温度异常升高，能够有效降低设备温度；且本申请的电路能够自动识别pwm1和pwm2的pwm的宽度，区分两者的工作状态，分别输出控制信号控制对应的整流装置，并能识别dcdc变换器工作在充电或放电状态。

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【技术保护点】

1.一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，所述控制模块包括：用于产生互补的第一PWM信号和第二PWM信号的单片机以及用于根据所述第一PWM信号的占空比和第二PWM信号的占空比对应输出第一导通信号或第二导通信号的信号转换单元；

3.根据权利要求2所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一MOS管以及第八电阻；

4.根据权利要求2所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：光隔离器、第九电阻、第十电阻、第二MOS管；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，还包括：用于检测变压器与电池之间的电流的采样电阻以及根据采样电阻中的电流生成反馈信号的采样芯片；

6.根据权利要求1所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，还包括：第一滤波电容；所述第一滤波电容的正极与电池的正极电连接，所述第一滤波电容的负极经过采样电阻后与电池的负极电连接。

7.根据权利要求1所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，还包括：第二滤波电容；所述第二滤波电容的正极与所述变压器的初级绕组的一端电连接；第二滤波电容的负极接地。

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【技术特征摘要】

1.一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，所述控制模块包括：用于产生互补的第一pwm信号和第二pwm信号的单片机以及用于根据所述第一pwm信号的占空比和第二pwm信号的占空比对应输出第一导通信号或第二导通信号的信号转换单元；

3.根据权利要求2所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一mos管以及第八电阻；

4.根据权利要求2所述的一种自适应主动均衡充放电切换电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：光隔离器、第九电阻、第十电阻、第二m...

【专利技术属性】
技术研发人员：林机明，王安国，吴鑫武，
申请(专利权)人：珠海科创储能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：