基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器及其实现方法，包括N节电池单体、微控制器、N*(N‑1)/2个开关电容和N个半桥电路，每个电池单体对应连接有一个半桥电路，半桥电路包括两个串联的MOS管，半桥电路连接微控制器，所述微控制器包括脉冲宽度调制PWM信号输出端，以控制各半桥电路的MOS管的导通与关断；N个半桥电路的中点两两分别通过一个开关电容连接在一起，形成Delta结构，本发明专利技术拓扑结构的均衡时间、均衡效果与电池电压的排列无关，具有很强的鲁棒性。

A series battery equalizer based on Delta structure switched capacitor and its realization method

The invention discloses a Delta structure based on switch capacitor series battery equalizer and its implementation method, including N single battery, micro controller, N* (N 1) /2 switch capacitor and N half bridge circuit, the corresponding monomer of each battery is connected with a half bridge circuit, half bridge circuit consists of two series MOS, half bridge circuit is connected with the microcontroller, the microcontroller comprises a pulse width modulation PWM signal output, to control the half bridge circuit of MOS tube turn-on and turn off; N the midpoint of the 22 half bridge circuit are respectively connected together through a switch capacitor, the formation of Delta structure, equilibrium time, the present invention the topological structure of the equalization effect and the voltage of the battery are independent, has very strong robustness.

【技术实现步骤摘要】
基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器及其实现方法
本专利技术涉及一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器及其实现方法。
技术介绍
电动汽车因节能环保，目前发展趋势迅猛，已成为未来汽车工业发展的主要方向。锂离子电池具有能量密度高，记忆效应低，电池电压高，使用寿命长等优点，被广泛应用于诸如能源储存系统和电动汽车等大功率应用中。为了满足负载电压和功率的要求，需要将上千的锂离子电池单体串、并联成组使用。然而，由于制造工艺的限制，各个电池单体的内阻、容量等存在微小差异，并随着电池组老化而增大，这种差异会引起电池单体电压的不平衡，进而导致某节电池单体的过充或过放，当电池组中的任何电池都在允许的范围之外时，必须终止使用电池组，极大地减小了电池组的可用容量和循环寿命，甚至会引起爆炸、起火等安全事故。因此，对于电池串来说，电池均衡器是平衡电池电压以最大化电池组的可用工作范围并延长电池循环寿命所必需的。此外，电池均衡器对于电池组的成本降低也是有益的，因为当引入电池均衡器时，电池一致性的严格要求可能降低，进而降低电池采购成本。目前，电池均衡电路主要有耗散均衡(被动均衡)和非耗散均衡(主动均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器，其特征是：包括N节电池单体、微控制器、N*(N‑1)/2个开关电容和N个半桥电路，每个电池单体对应连接有一个半桥电路，其中：所述半桥电路包括两个串联的MOS管，所述半桥电路连接微控制器，所述微控制器包括脉冲宽度调制PWM信号输出端，以控制各半桥电路的MOS管的导通与关断；N个半桥电路的中点两两分别通过一个开关电容连接在一起，形成Delta结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器，其特征是：包括N节电池单体、微控制器、N*(N-1)/2个开关电容和N个半桥电路，每个电池单体对应连接有一个半桥电路，其中：所述半桥电路包括两个串联的MOS管，所述半桥电路连接微控制器，所述微控制器包括脉冲宽度调制PWM信号输出端，以控制各半桥电路的MOS管的导通与关断；N个半桥电路的中点两两分别通过一个开关电容连接在一起，形成Delta结构。2.如权利要求1所述的一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器，其特征是：所述N*(N-1)/2个开关电容分别连接于所述N个半桥电路的中点，即两个串联MOS管相连接的点，另一端连接于另一个半桥电路的中点。3.如权利要求1所述的一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器，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，PWM+和PWM-。4.如权利要求3所述的一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器，其特征是：所述半桥电路的上端MOS管由所述PWM+控制，下端MOS管由所述PWM-控制。5.如权利要求1所述的一种基于Delta结构开关电容的串联电池组均衡器，其特征是：所述半桥电路的上端MOS管的漏极连接于一节电池单体的正极，下端MOS管的源极连接于该电池单体的负极。6.应用权利要求1-5中任一项所述的基于Delta结...

【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