基于正反激原理的均衡电路和均衡控制方法技术

本发明专利技术公开了基于正反激原理的均衡电路和均衡控制方法，该均衡电路包括电池组单元、开关矩阵单元和储能单元，其可控制能量在不同均衡对象之间灵活地转移以及根据电池组所处的状况实时调节均衡类型，使均衡电路始终工作在最佳状态，实现电池组的快速均衡，且能够有效解决均衡电路中因开关频繁通断导致均衡效率降低的问题，有效减小开关损耗，提高均衡电路的效率。路的效率。路的效率。

【技术实现步骤摘要】
基于正反激原理的均衡电路和均衡控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子变换
，尤其涉及基于正反激原理的均衡电路和均衡控制方法。

技术介绍

[0002]当前，储能技术已经成为实现新型电力系统的关键核心技术，储能电池技术的发展对于推动风力发电、光伏发电等新能源发电的发展具有重要的战略意义。为满足储能系统电压和容量等级的需求，锂电池通常以串联电池组、电池单元以及模块化的形式出现。锂电池在生产过程中由于制造工艺、外界环境等方面的差异，导致其在容量、内阻、自放电率等方面存在差异，而且在循环使用中这种差异会逐渐增大，从而导致电池组产生不一致性问题。而根据“木桶效应”理论，电池组的使用寿命会因为某个性能参数较差的单体电池而导致性能急剧衰减，甚至产生火灾、爆炸等严重的安全问题。
[0003]目前电池均衡技术是解决电池组电池单体不一致性问题最有效的方法之一，电池均衡技术的研究对电池储能系统的发展具有重大意义。其中，主动均衡法是目前均衡技术研究的主流，其通过储能元件来实现均衡能量在均衡对象之间的转移，相较于利用电阻消耗能量的被动均衡，主动均衡法具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于正反激原理的均衡电路，其特征在于：包括电池组单元、开关矩阵单元和储能单元，所述电池组单元包括多个依次串联的电池单体，所述开关矩阵单元包括多个第一开关单元、多个第二开关单元、一个第三开关单元、一个第四开关单元、一个第五开关单元、一个第一二极管和一个第二二极管，每一电池单体对应一个第一开关单元和一个第二开关单元，所述储能单元包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组、第二绕组位于位于所述第三绕组位的相对侧，所述电池组单元的正极电连接所述第三绕组的同名端，负极通过所述第五开关单元电连接所述第三绕组的异名端，每一所述电池单体的正极通过对应的第一开关单元进行并联后，通过所述第三开关单元电连接所述第一绕组的同名端，及通过所述第四开关单元电连接所述第二绕组的异名端，每一所述电池单体的负极通过对应的第二开关单元进行并联后，电连接所述第一二极管的负极，及电连接所述第二二极管的正极，所述第一二极管的正极电连接所述第一绕组的异名端，所述第二二极管的负极电连接所述第二绕组的同名端，所述电池组单元的正极电连接所述第三绕组的同名端，负极，所述开关矩阵单元可选择地控制任意电池单体之间的能量转移、任意电池单体和所述电池组单元之间的能量转移。2.如权利要求1所述的基于正反激原理的均衡电路，其特征在于：所述第三开关单元包括第一MOS管、第三二极管、第一电容和第一电感，所述第一MOS管的S极和第三二极管的负极并联后，通过对应的第一开关单元电连接对应的电池单体的正极，所述第一MOS管的D极和第三二极管的正极并联后，通过所述第一电感电连接所述第一绕组的同名端，所述第一电容并联在所述第一MOS管上。3.如权利要求1所述的基于正反激原理的均衡电路，其特征在于：所述第四开关单元包括第二MOS管、第四二极管、第二电容和第二电感，所述第二MOS管的S极和第四二极管的正极并联后，通过对应的第一开关单元电连接对应的电池单体的正极，所述第二MOS管的D极和第四二极管的负极并联后，通过所述第二电感电连接所述第二绕组的异名端，所述第二电容并联在所述第二MOS管上。4.如权利要求1所述的基于正反激原理的均衡电路，其特征在于：所述储能单元为具有三个绕组的变压器。5.如权利要求1所述的基于正反激原理的均衡电路，其特征在于：所述开关矩阵单元内的每一开关均通过控制信号进行独立控制。6.如权利要求1所述的基于正反激原理的均衡电路，其特征在于：所述第一开关单元、第二开关单元、第五开关单元均为开关管。7.一种基于正反激原理的均衡电路的均衡控制方法，应用于如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：宁雪峰，芦大伟，李龙，韦薇，姚俊钦，袁炜灯，王永源，李元佳，刘贯科，张海鹏，陈鹏，陈文睿，秦立斌，钟荣富，林志强，蒋紫薇，戴喜良，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：