一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统及方法，通过奇数和偶数多绕组变压器副边的反向并联连接，基于正激变换实现了模块内和奇/偶数模块间的均衡；基于反激变换实现了奇数和偶数模块间的均衡以及变压器的自动消磁。在控制时只需一对状态互补的控制信号，即可实现电池组中任意节电池单体到任意节电池单体的直接、自动、同时均衡，极大提高了均衡效率和速度，有效改善了电池单体间的不一致性。本发明专利技术具有均衡效率高、均衡速度快、体积小、成本低、可靠性高、易于模块化、控制简单、无需电压检测电路和消磁电路等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统及方法
本专利技术涉及一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统及方法。
技术介绍
锂离子电池因具有无记忆效应、能量密度高、单体电压高和安全性好等优点，广泛应用在电动汽车中。为了满足电动汽车电压和功率等级，需要将大量的锂离子电池单体串、并联组合使用。然而，由于制造工艺和工作环境等方面的差异，电池单体之间的内阻和容量并不完全一致。电池组在使用的过程中，这些不一致性会逐渐积累，并且造成不同串联电池单体电压的不均衡，可能会导致某节电池单体的过充或过放，降低电池组的可用容量和循环寿命，甚至造成电池组的损坏。因此，串联电池组需要均衡电路来平衡电池单体电压间的不一致性。目前，主动均衡方法主要是基于电容、电感或变压器将能量从电压较高的电池单体传递到电压较低的电池单体。其中，基于变压器的均衡方法具有隔离性能好、效率高、控制简单和均衡速度快等优点。中国专利技术专利(申请号201210144266.4)提出了一种基于对称多绕组变压器结构的串联电池组均衡电路。该均衡电路仅需要一个控制信号，即可实现能量从电压较高的电池单体到电压较低的电池单体的自动传递，具有控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：包括多个电池模块、微控制器、多个多绕组变压器和多个MOS管，其中，每个电池模块包括若干个电池单体，每个电池模块对应配置有一个多绕组变压器；所述多绕组变压器包括y个原边绕组和一个副边绕组，每个电池单体连接于一个MOS管的漏极，MOS管的源极连接于一个多绕组变压器的一个原边绕组的一端，绕组的另外一端连接于该电池单体的负极，形成一个电流回路，微控制器输出两路互补的PWM信号，分别驱动具有相反的同名端的原边绕组对应的MOS管。

【技术特征摘要】
1.一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：包括多个电池模块、微控制器、多个多绕组变压器和多个MOS管，其中，每个电池模块包括若干个电池单体，每个电池模块对应配置有一个多绕组变压器；所述多绕组变压器包括y个原边绕组和一个副边绕组，每个电池单体连接于一个MOS管的漏极，MOS管的源极连接于一个多绕组变压器的一个原边绕组的一端，绕组的另外一端连接于该电池单体的负极，形成一个电流回路，微控制器输出两路互补的PWM信号，分别驱动具有相反的同名端的原边绕组对应的MOS管。2.如权利要求1所述的一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：共有x*y节电池单体，其中，x为电池模块数，y为一个模块包括的电池单体数。3.如权利要求1所述的一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：相邻的多绕组变压器副边的反向并联连接。4.如权利要求1所述的一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：所述多绕组变压器的副边绕组相并联。5.如权利要求1所述的一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：所述多绕组变压器分为两组，奇数和偶数变压器副边绕组具有相反的同名端。6.如权利要求5所述的一种基于多绕组变压器的电池组均衡器模块化系统，其特征是：所述脉冲宽度调制PWM信号输出端发送一对状态互补的高频PWM信号，即PWM+和PWM-；所述脉冲宽度调制PWM+信号通过驱动电路连接于奇数变压器原边绕组对应的MOS管的栅极，用于产生该组MOS管开关的控制驱动信号；所述脉冲宽度调制PWM-信号通过驱动电路连接于偶数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承慧，商云龙，张奇，崔纳新，段彬，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37