一种实现任意电池单体间能量均衡的锂离子电池均衡电路制造技术

本发明专利技术公开了一种实现任意电池单体间能量均衡的锂离子电池均衡电路，该均衡电路包括多组电池组、开关网络、半桥CLLC直流变换器、均衡LC谐振腔、电压采样网络、控制器和开关驱动网络，其中，每个电池组包括两个电池单体，每个电池组对应设置一多绕组变压器。本发明专利技术通过半桥CLLC直流变换器实现电池组之间的能量均衡，通过均衡LC谐振腔实现电池组内部的能量均衡。本发明专利技术利用N沟道MOSFET并联的体二极管的续流作用并使电路工作在特定频率以实现全部MOSFET的软开关，大大降低了开关损耗，有利于提高开关频率，减小电路体积。减小电路体积。减小电路体积。

【技术实现步骤摘要】
一种实现任意电池单体间能量均衡的锂离子电池均衡电路


[0001]本专利技术涉及锂离子电池组均衡
，具体涉及一种实现任意电池单体间能量均衡的锂离子电池均衡电路。

技术介绍

[0002]锂离子电池因具有高能量密度、高循环效率的特点而被广泛应用于新能源汽车和储能系统中。然而由于电池单体电压和容量有限，为了满足负载的功率和电压需求，不论是电动车的电池组还是储能系统中应用的储能电池，都需要将大量电池单体串并联。由于锂离子电池的生产工艺、使用材料不可能完全相同，锂离子电池单体间存在着不一致性，使得在充放电的过程中，每个单体获得或释放的能量并不相同。随着使用时间的增加，这种不一致性会更加明显，使得各电池单体过度充电或过度放电所带来的风险大大提高。均衡电路能够将电池单体的能量进行合理地分配以解决电池单体不一致性带来的安全问题。
[0003]中国专利技术专利(CN202011518465.8)公开一种基于对称CLLC直流变换器的锂离子电池均衡电路，通过多绕组变压器实现任意电池单体间的均衡，同时其利用对称CLLC变换器的特性实现了软开关，大大降低了开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现任意电池单体间能量均衡的锂离子电池均衡电路，其特征是：包括多组电池组、开关网络、半桥CLLC直流变换器、均衡LC谐振腔、电压采样网络、控制器和开关驱动电路，其中每个电池组包括两个电池单体，每个电池组对应设置一个多绕组变压器；所述每个串联电池组由两个电池单体组成，电池组依次命名为P1、P2、
…
、P
i
、
…
、P
n
，i＝1、2、3、
…
、n，其中的电池单体依次命名为B1、B2、
…
、B
i
、
…
、B
2n
‑1、B
2n
，i＝1、2、3、
…
、n；所述开关网络由两部分组成，该开关网络由6n个N沟道MOSFET组成，依次命名为S
11
、S
12
、S
13
、5
14
、S
15
、S
16
、S
21
、S
22
、8
23
、S
24
、S
25
、S
26
、
…
、S
i1
、S
i2
、S
i3
、S
i4
、S
i5
、S
i6
、
…
、S
n1
、S
n2
、S
n3
、S
n4
、S
n5
、S
n6
；其中S
i1
、S
i2
组成半桥开关Q
i
，所述半桥结构为：S
i1
的S极与S
i2
的D极相连，构成半桥桥臂A
i
，S
i1
的D极与电池组中的电池单体B
2i
‑1的正极相连，S
i2
的S极与电池组中的电池单体B
2i
的负极相连；其中S
i3
、S
i4
、S
i5
、S
i6
组成均衡LC谐振腔开关网络，所述LC谐振腔开关网络结构为：S
i3
的D极与电池组中的电池单体B
2i
‑1的正极相连，S
i5
的D极与电池组中的电池单体B
2i
‑1的负极相连，构成了电池单体B
2i
‑1的能量通路，S
i4
的S极与电池组中的电池单体B
2i
的正极相连，S
i6
的S极与电池组中的电池单体B
2i
的负极相连，构成了电池单体B
2i
的能量通路；所述半桥CLLC直流变换器由一个n绕组变压器、n个谐振电容C
ri
和n个谐振电感L
ri
组成，n绕组变压器由n个绕组组成，分别为绕组W1、W2、
…
、W
i
、
…
、W
n
，i＝1、2、3、
…
、n；n个谐振电容C
ri
容值相等，C
r1
＝C
r2
＝C
r3
＝
…
＝C
ri
＝
…
＝C
rn
；n个谐振电感L
ri
感值相等，L
r1
＝L
r2
＝L
r3
＝
…...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡瑞佳，马运东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：