【技术实现步骤摘要】
一种能量均衡控制装置、电池系统及其能量均衡控制方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种能量均衡控制装置、电池系统及其能量均衡控制方法，尤其涉及一种电池管理系统(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM，BMS)主动均衡拓扑、具有该电池管理系统的电池系统、以及该电池系统的能量均衡控制方法。
技术介绍
随着经济的发展，石油等化石燃料的使用量不断增加，导致环境问题日益严重。寻找污染小、清洁的能源是解决环境问题的主要途径。电动汽车代替燃油车是当今社会发展的主要趋势，而电池作为电动车的能量存储设备，必不可少，电池的性能直接关系着电动车的性能，亦决定着电动车的发展前景，亦对减少环境污染有着及其重要的作用。但在一些电池均衡技术中，随着电芯的增多变压器的副边绕组也需要对应地增多，使得变压器的实现难度较大。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述缺陷，提供一种能量均衡控制装置、电池系统及其能量均衡控制方法，以解决电池均衡技术中变压器的副边绕组需要随着电芯的增多而增多，使得变压器的实现难度较大的问题，达到避免变压器的副边绕组需要随着电芯的增多而增多，使得变压器的实现难度降低的效果。本专利技术提供一种能量均衡控制装置，包括：变压器、变换单元和选择单元，变压器的副边设置有一个绕组；其中，选择单元，用于选通电芯组中需要进行能量均衡控制的一路电芯；变换单元，用于实现选通的一路电芯与蓄电池之间的第一能量变换过程；该第一...
【技术保护点】
1.一种能量均衡控制装置，其特征在于，包括：变压器、变换单元和选择单元，变压器的副边设置有一个绕组；其中，/n选择单元，用于选通电芯组中需要进行能量均衡控制的一路电芯；/n变换单元，用于实现选通的一路电芯与蓄电池之间的第一能量变换过程；该第一能量变换过程，包括：设置在变换单元的第一侧的所述一路电芯，与变换单元的第二侧之间的第一能量变换处理；/n变压器，用于实现选通的一路电芯与蓄电池之间的第二能量变换过程；该第二能量变换过程，包括：设置在变压器的副边的变换单元的第二侧，与设置在变压器的原边的蓄电池之间的第二能量变换处理；/n其中，第一能量变换过程和第二能量变换过程，构成选通的一路电芯与蓄电池之间的一个能量均衡过程。/n
【技术特征摘要】
1.一种能量均衡控制装置，其特征在于，包括：变压器、变换单元和选择单元，变压器的副边设置有一个绕组；其中，
选择单元，用于选通电芯组中需要进行能量均衡控制的一路电芯；
变换单元，用于实现选通的一路电芯与蓄电池之间的第一能量变换过程；该第一能量变换过程，包括：设置在变换单元的第一侧的所述一路电芯，与变换单元的第二侧之间的第一能量变换处理；
变压器，用于实现选通的一路电芯与蓄电池之间的第二能量变换过程；该第二能量变换过程，包括：设置在变压器的副边的变换单元的第二侧，与设置在变压器的原边的蓄电池之间的第二能量变换处理；
其中，第一能量变换过程和第二能量变换过程，构成选通的一路电芯与蓄电池之间的一个能量均衡过程。
2.根据权利要求1所述的能量均衡控制装置，其特征在于，变压器的原边设置有两个绕组；
变换单元，为双向变换单元；
选通的一路电芯与蓄电池之间的一个能量均衡过程，包括：选用的一路电芯与蓄电池之间的双向能量均衡过程，该双向能量均衡过程，具体包括：
在选通的一路电芯的电压高于设定电压的情况下，选通的一路电芯向蓄电池充电从而实现放电的放电过程；
在选通的一路电芯的电压低于设定电压的情况下，选通的一路电芯自蓄电池充电从而实现充电的充电过程。
3.根据权利要求2所述的能量均衡控制装置，其特征在于，变压器的原边设置的两个绕组，包括：第一绕组和第二绕组；第一绕组的异名端与第二绕组的同名端相连，第一绕组的同名端和第一绕组的异名端分别连接至蓄电池的正负极；在第一绕组的同名端引线上设置有第一组控制开关，在第二绕组的异名端引线上设置有第二组控制开关；第一组控制开关和第二组控制开关，用于控制变压器的原边的第一绕组和第二绕组的工作状态的切换；
其中，第一绕组和第二绕组为两个独立的绕组，或第一绕组和第二绕组是带有中心抽头的一个绕组由中心抽头分出的两个绕组；
在变压器的副边的绕组的同名端引线上，设置有第三组控制开关。
4.根据权利要求2所述的能量均衡控制装置，其特征在于，双向变换单元，包括：双向BUCK-BOOST电路；
其中，在双向BUCK-BOOST电路中，设置有电感、第四组控制开关和第五组控制开关；第四组控制开关的第一端和第五组控制开关的第一端连接，第四组控制开关的第二端连接至变压器的副边的绕组的同名端，第五组控制开关的第二端分别与变换单元的第一侧的第二接线端、以及变压器的副边的绕组的异名端连接；电感连接在变化单元的第一侧的第一接线端与第四组控制开关的第一端之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的能量均衡控制装置，其特征在于，电芯组，包括：N个单节电芯，N个单节电芯并联设置，N为自然数；N个单节电芯的正极引线均连接至变换单元的第一侧的第一接线端子，N个单节电芯的负极引线均连接至变换单元的第一侧的第二接线端子；
选择单元，包括：设置在每节电芯的正极引线上的第六组控制开关，以及设置在每节电芯的负极引线上的第七组控制开关；相邻两节电芯的正负极中的相邻级共用一组控制开关。
6.根据权利要求5所述的能量均衡控制装置，其特征在于，第一组控制开关、第二组控制开关、第三组控制开关、第四组控制开关、第五组控制开关、第六组控制开关和第七组控制开关中的任一组控制开关，包括：第一开关本体、第二开关本体、第一体二极管和第二体二极管；其中，
第一体二极管并联设置在第一开关本体的第一控制端和第二控制端之间，第二体二极管并联设置在第二开关本体的第一控制端和第二控制端之间；且在任一组控制开关中，第一体二极管的阳极和第二体二极管的阳极相对设置。
7.根据权利要求6所述的能量均衡控制装置，其特征在于，第一开关本体、第二开关本体中任一开关本体，包括：MOS管、IGBT或继电器。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的能量均衡控制装置，其特征在于，还包括：稳压滤波单元；其中，稳压滤波单元的数量为一个以上，一个以上的稳压滤波单元，设置在变压器的原边的一侧、设置在变压器的副边的一侧、和/或设置在变换单元的第一侧。
9.根据权利要求2所述的能量均衡控制装置，其特征在于，选通的一路电芯向蓄电池充电从而实现放电的放电过程，包括：
若选通的一路电芯是电芯组中排列顺序为奇数的电芯，则在接收到放电指令的情况下，控制该电芯的正负极引线上的第五组控制开关和第六组控制开关同时开通，以使该电芯的正负极分别连接至变换单元的第一侧的第一接线端和第二接线端；
控制变换单元中的第四组控制开关开通设定时长，以给变换单元中的电感充电，使变换单元实现升压处理后，输出上正下负的第一电压；该第一电压，为该电芯的电压与变换单元中电感的电压之和；
控制变压器的副边的绕组的同名端引出线上的第三组控制开关开通设定时长后关断，再控制变压器的原边的第二绕组的异名端引出线上的第二组控制开关开通，以实现该电芯对变压器的原边的第二绕组处蓄电池的充电。
10.根据权利要求2所述的能量均衡控制装置，其特征在于，选通的一路电芯向蓄电池充电从而实现放电的放电过程，还包括：
若选通的一路电芯是电芯组中排列顺序为偶数的电芯，则在接收到放电指令的情况下，控制该电芯的正负极引线上的第五组控制开关和第六组控制开关同时开通，以使该电芯的正负极分别连接至变换单元的第一侧的第一接线端和第二接线端；
控制变换单元中的第四组控制开关开通设定时长，以给变换单元中的电感充电，使变换单元实现升压处理后，输出上负下正的第二电压；该第二电压，为该电芯的电压与变换单元中电感的电压之和；
控制变压器的副边的绕组的同名端引出线上的第三组控制开关开通设定时长后关断，再控制变压器的原边的第一绕组的同名端引出线上的第一组控制开关开通，以实现该电芯对变压器...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆斌，宋爱，朱晓蒙，单成龙，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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