功率均衡电路及电源装置制造方法及图纸

本申请适用于电力电子技术领域，提供了一种功率均衡电路及电源装置。上述功率均衡电路包括第一储能模块、第二储能模块、第一变换模块、第二变换模块、谐振模块和控制模块。第一储能模块、第一变换模块、谐振模块、第二变换模块和第二储能模块依次电连接，第一储能模块用于与电池模块并联，第二变换模块和第二储能模块均用于与均衡母线电连接。第一储能模块两端的电压等于电池模块两端的电压，第二储能模块两端的电压等于均衡母线上的电压，控制模块用于输出预设控制信号。本申请实施例提供的功率均衡电路简化了控制方式，提高功率均衡效率。提高功率均衡效率。提高功率均衡效率。

【技术实现步骤摘要】
功率均衡电路及电源装置


[0001]本申请属于电力电子
，尤其涉及一种功率均衡电路及电源装置。

技术介绍

[0002]由于工艺条件的限制及电池本身的特性差异，每个电池往往会存在电量或电压的差异，如果将每个电池通过串并联的方式组成电池模块进行使用，就会造成电池模块的不均衡，影响电池模块的使用寿命。这就需要对电池模块进行功率均衡控制，但是，现有的功率均衡电路中的控制模块通常采用闭环控制，且需要增设反馈单元和补偿单元，在对电池模块进行功率均衡控制时，会提高控制的复杂性。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种功率均衡电路及电源装置，可以解决现有的功率均衡电路中控制模块的控制方式复杂的问题。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种电功率均衡电路，包括第一储能模块、第二储能模块、第一变换模块、第二变换模块、谐振模块和控制模块；所述第一储能模块、所述第一变换模块、所述谐振模块、所述第二变换模块和所述第二储能模块依次电连接，所述第一储能模块用于与电池模块并联，所述第二变换模块和所述第二储能模块均用于与均衡母线电连接；所述第一储能模块两端的电压等于所述电池模块两端的电压，所述第二储能模块两端的电压等于所述均衡母线上的电压，所述控制模块用于输出预设控制信号；当所述电池模块两端的电压大于所述均衡母线上的电压时，所述第一储能模块用于释放能量，所述第一变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第一储能模块释放的电能输出第一变换电压信号，所述谐振模块用于根据所述第一变换电压信号输出第一谐振电压信号，所述第二变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第一谐振电压信号输出第二变换电压信号，所述第二储能模块用于根据所述第二变换电压信号进行储能，使所述均衡母线上的电压等于所述电池模块两端的电压；当所述电池模块两端的电压小于所述均衡母线上的电压时，所述第二储能模块用于释放能量，所述第二变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第二储能模块释放的电能输出第三变换电压信号，所述谐振模块用于根据所述第三变换电压信号输出第二谐振电压信号，所述第一变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第二谐振电压信号输出第四变换电压信号，所述第一储能模块用于根据所述第四变换电压信号进行储能，使所述电池模块两端的电压等于所述均衡母线上的电压。
[0005]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制模块包括：锯齿波产生单元，用于输出预设锯齿波信号；PWM发波单元，用于分别与所述锯齿波产生单元和基准单元电连接，用于根据所述预设锯齿波信号和所述基准单元输出的预设电平信号输出PWM信号；
信号隔离单元，与所述PWM发波单元电连接，用于对所述PWM信号进行隔离；第一驱动单元，分别与所述PWM发波单元和所述第一变换模块电连接，用于根据所述PWM信号向所述第一变换模块输出所述预设控制信号；第二驱动单元，分别与所述信号隔离单元和所述第二变换模块电连接，用于根据所述PWM信号向所述第二变换模块输出所述预设控制信号。
[0006]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述PWM发波单元包括运算放大器，所述运算放大器的正向输入端与所述锯齿波产生单元电连接，所述运算放大器的负向输入端用于与所述基准单元电连接，所述运算放大器的输出端分别与所述第一驱动单元和所述信号隔离单元电连接；所述运算放大器用于根据所述预设锯齿波信号和所述预设电平信号向所述第一驱动单元和所述信号隔离单元输出所述PWM信号。
[0007]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一变换模块包括全桥电路单元、半桥电路单元或推挽电路单元。
[0008]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二变换模块包括全桥电路单元、半桥电路单元或推挽电路单元。
[0009]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述谐振模块包括第一电容和第一电感，所述第一电容的第一端和所述第一电感的第一端均与所述第一变换模块电连接，所述第一电容的第二端和所述第一电感的第二端均与所述第二变换模块电连接。
[0010]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述谐振模块还包括变压器，所述变压器的初级线圈的第一端与所述第一电感的第二端电连接，所述变压器的初级线圈的第二端与所述第一电容的第二端电连接，所述变压器的次级线圈的第一端和所述变压器的次级线圈的第二端均与所述第二变换模块电连接。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一储能模块包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述电池模块的第一端电连接，所述第二电容的第二端与所述电池模块的第二端电连接。
[0012]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二储能模块包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述均衡母线的正极电连接，所述第三电容的第二端与所述均衡母线的负极电连接。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种电源装置，包括多个依次串联的电池模块和多个第一方面中任一项所述的功率均衡电路。
[0014]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例提供的功率均衡电路，包括第一储能模块、第二储能模块、第一变换模块、第二变换模块、谐振模块和控制模块。其中，第一储能模块、第一变换模块、谐振模块、第二变换模块和第二储能模块依次电连接，第一储能模块用于与电池模块并联，第二变换模块和第二储能模块均用于与均衡母线电连接。第一储能模块两端的电压等于电池模块两端的电压，第二储能模块两端的电压等于均衡母线上的电压，控制模块用于输出预设控制信号。
[0015]当电池模块两端的电压大于均衡母线上的电压时，第一储能模块用于释放能量，第一变换模块用于根据预设控制信号和第一储能模块释放的电能输出第一变换电压信号，
谐振模块用于根据第一变换电压信号输出第一谐振电压信号，第二变换模块用于根据预设控制信号和第一谐振电压信号输出第二变换电压信号，第二储能模块用于根据第二变换电压信号进行储能，使均衡母线上的电压等于电池模块两端的电压。
[0016]当电池模块两端的电压小于均衡母线上的电压时，第二储能模块用于释放能量，第二变换模块用于根据预设控制信号和第二储能模块释放的电能输出第三变换电压信号，谐振模块用于根据第三变换电压信号输出第二谐振电压信号，第一变换模块用于根据预设控制信号和第二谐振电压信号输出第四变换电压信号，第一储能模块用于根据第四变换电压信号进行储能，使电池模块两端的电压等于均衡母线上的电压。
[0017]由上可知，本申请实施例提供的功率均衡电路中控制模块不需要采集电路中的其他参数（如电压或电流），减少了参数采集模块（如电压采集模块或电流采集模块）的使用，从而简化了功率均衡电路的结构，降低了功率均衡电路的成本。与此同时，由于控制模块不需要对电路中的其他参数进行采集和处理，因此，控制模块中无需增设反馈单元和补偿单元，简化了控制方式，提高功率均衡效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率均衡电路，其特征在于，包括第一储能模块、第二储能模块、第一变换模块、第二变换模块、谐振模块和控制模块；所述第一储能模块、所述第一变换模块、所述谐振模块、所述第二变换模块和所述第二储能模块依次电连接，所述第一储能模块用于与电池模块并联，所述第二变换模块和所述第二储能模块均用于与均衡母线电连接；所述第一储能模块两端的电压等于所述电池模块两端的电压，所述第二储能模块两端的电压等于所述均衡母线上的电压，所述控制模块用于输出预设控制信号；当所述电池模块两端的电压大于所述均衡母线上的电压时，所述第一储能模块用于释放能量，所述第一变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第一储能模块释放的电能输出第一变换电压信号，所述谐振模块用于根据所述第一变换电压信号输出第一谐振电压信号，所述第二变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第一谐振电压信号输出第二变换电压信号，所述第二储能模块用于根据所述第二变换电压信号进行储能，使所述均衡母线上的电压等于所述电池模块两端的电压；当所述电池模块两端的电压小于所述均衡母线上的电压时，所述第二储能模块用于释放能量，所述第二变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第二储能模块释放的电能输出第三变换电压信号，所述谐振模块用于根据所述第三变换电压信号输出第二谐振电压信号，所述第一变换模块用于根据所述预设控制信号和所述第二谐振电压信号输出第四变换电压信号，所述第一储能模块用于根据所述第四变换电压信号进行储能，使所述电池模块两端的电压等于所述均衡母线上的电压。2.根据权利要求1所述的功率均衡电路，其特征在于，所述控制模块包括：锯齿波产生单元，用于输出预设锯齿波信号；PWM发波单元，用于分别与所述锯齿波产生单元和基准单元电连接，用于根据所述预设锯齿波信号和所述基准单元输出的预设电平信号输出PWM信号；信号隔离单元，与所述PWM发波单元电连接，用于对所述PWM信号进行隔离；第一驱动单元，分别与所述PWM发波单元和所述第一变换模块电连接，用于根据所述PWM信号向所述第一变换模块输出所述预设控制信号；第二驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡炎申，邹权福，
申请(专利权)人：惠州市乐亿通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：