【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统的电路拓扑和控制方法
[0001]本专利技术属于电池管理系统领域，涉及一种电池管理系统的电路拓扑和控制方法。
技术介绍
[0002]随着化石能源的日趋枯竭以及气候环境的恶化，全球正在积极发展以太阳能、风能、水能为代表的分布式发电系统。分布式发电系统受外界环境的影响较大，往往具有间歇性和随机性，储能系统作为分布式发电系统中削峰填谷的重要装置，得到了社会各界广泛的关注。单体电池或电池包作为一种重要的储能装置，常常将其进行串联使用。由于生产条件的限制和工作环境的差异，电池组中的单体电池或电池包往往具有不一致性，这种差异会导致单体电池或电池包的电压不均衡，最后对电池组的寿命以及性能造成极大的影响。因此如何实现单体电池或电池包电压均衡是电池管理系统领域研究中的一大难题。
[0003]针对电池组中单体电池或电池包电压不均衡的问题，目前存在着两种电压均衡方案：被动均衡和主动均衡。被动均衡利用电阻放电，对电池组中电压较高的单体电池或电池包进行放电，多余的能量以热量形式释放。这种均衡方式不仅效率低而且造成了极大的浪费。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统的电路拓扑，其特征在于，包括n+1个桥式均压电路、1个桥式调压电路、n+1个LC串联谐振腔和n+1绕组变压器，n≥1；其中，n+1个桥式均压电路的交流侧分别与n+1个LC串联谐振腔串联后连接到n+1绕组变压器的每个绕组上；前n个桥式均压电路的直流侧分别与串联连接的n个单体电池或电池包并联，第n+1个桥式均压电路的直流侧与桥式调压电路的直流侧并联；桥式调压电路的交流输出端经LC滤波后与电池组串联形成电池管理系统的总直流端口；所述桥式调压电路为全桥电路，开关管S1、开关管S2串联组成一个桥臂，开关管S3、开关管S4串联组成一个桥臂，两个桥臂并联，两端作为桥式调压电路的直流侧；两个桥臂中点作为桥式调压电路的交流侧。2.一种电池管理系统的电路拓扑，其特征在于，包括n+2个桥式均压电路、1个桥式调压电路、n+2个LC串联谐振腔和n+2绕组变压器，n≥1；其中，n+2个桥式均压电路的交流侧分别与n+2个LC串联谐振腔串联后连接到n+2绕组变压器的每个绕组上；前n个桥式均压电路的直流侧分别与串联连接的n个单体电池或电池包并联，第n+1、n+2个桥式均压电路的直流侧串联后与桥式调压电路的直流侧并联；桥式调压电路的交流输出端经LC滤波后与电池组串联形成电池管理系统的总直流端口；所述桥式调压电路为半桥电路，开关管S1、开关管S2串联组成一个桥臂，桥臂两端作为桥式调压电路的直流侧；桥臂中点以及第n+1、n+2个桥式均压电路串联组成的中点作为桥式调压电路的交流侧。3.根据权利要求1或2所述的一种电池管理系统的电路拓扑，其特征在于，当桥式均压电路为半桥电路时，开关管Q1、开关管Q2串联组成一个桥臂，桥臂两端与一个电容C1并联作为桥式均压电路的直流侧；桥臂的中点以及开关管Q2的源极作为桥式均压电路的交流侧；当桥式均压电路为全桥电路时，开关管Q1、开关管Q2串联组成一个桥臂，开关管Q3、开关管Q4串联组成一个桥臂，两个桥臂与一个电容C1并联作为桥式均压电路的直流侧；两个桥臂中点作为桥式均压电路的交流侧。4.根据权利要求1或2所述的一种电池管理系统的电路拓扑，其特征在于，与桥式调压电路的交流侧连接的滤波电路是L型滤波电路，其中滤波电容C与电池管理系统的总直流端口并联。5.根据权利要求1或2所述的一种电池管理系统的电路拓扑，其特征在于，电路在电池管理系统的总直流端口以及单体电池或电池组与桥式均压电路之间分别串联保险丝。6.根据权利要求1或2所述的一种电池管理系统的电路拓扑，其特征在于，还可以包括一个桥式均压电路、一个LC串联谐振腔、一个变压器绕组以及一个负电压补偿电路；桥式均压电路的交流侧与LC串联谐振腔串联后连接到变压器绕组上，桥式均压电路的直流侧与电力电子器件S5、开关管S6串联组成的负电压补偿电路并联，开关管S6的源极以及电力电子器件S5、开关管S6的串联中点作为负电压补偿电路的输出端口，该输出端口与电池组及桥式调压电路经滤波电路的输出端口串联作...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜思行，李云飞，党恒凯，刘进军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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