用于储能系统的集成模块化均衡电路及其均衡控制方法技术方案

本发明专利技术为用于储能系统的集成模块化均衡电路及其均衡控制方法，用于实现储能簇内储能单体间的均衡，包含单元级均衡电路、模组级均衡电路与储能簇三部分，其中储能簇包含m个串联储能模组，每个模组包含n个串联储能单体，记为B<subgt;j‑i</subgt;；将储能模组侧半桥电路分时复用工作于单元级均衡电路与模组级均衡电路；单元级均衡电路包含一个电感，一个电感，一个单元级选择开关矩阵，一个储能单体侧半桥电路和一个储能模组侧半桥电路；模组级均衡电路包含m个模组级选择开关，一个电感，一个电感，m个储能模组侧半桥电路和一个双向电源侧半桥电路，一个双向电源；三种半桥电路通过一个三绕组变压器进行耦合。本发明专利技术提高了均衡效率，简化流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能，尤其涉及一种用于储能系统的集成模块化均衡电路及其均衡控制方法。

技术介绍

1、串联的锂离子电池如今被广泛应用在便携式电子设备、家用电器以及其他商用电池供电应用。一般情况下，电池之间不可避免地会存在公差，加上温度分布不均匀和老化的差异，串联的电池会逐渐变得不平衡。当一个电池到达允许的工作范围边界时，会使整体的电池组充电或放电终止，使得电池组的容量不能充分利用。随着电池组的循环使用，单体不一致性将加剧，进一步恶化锂离子电池的成组特性，极易发生少数单体过充过放情况，从而导致电池组性能大幅衰减，极端情况下甚至可能导致燃烧、爆炸等恶性事故，给锂离子电池的应用推广造成极大的阻碍。

2、因此在串联储能系统中，通常需要引入均衡系统来降低储能单体间的不一致性，均衡系统的引入可以延长系统运行的时间，提高储能单体的利用率，防止单体在工作过程中过充过放，延长电池组的循环寿命，保障电池组使用安全。

3、模块化均衡技术由于其均衡速度快、效率高、拓展性强等优点广泛应用于大规模电池串联储能系统应用中。模块化均衡电路由单元级均衡电路与模组级均衡电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于储能系统的集成模块化均衡电路，用于实现储能簇内储能单体间的均衡，所述集成模块化均衡电路包含单元级均衡电路、模组级均衡电路与储能簇三部分，其中储能簇包含m个串联储能模组，每个模组包含n个串联储能单体，记为Bj-i，j＝1,2,3...m，i＝1,2,3...n；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的集成模块化均衡电路，其特征在于，所述储能单体包含电池或超级电容，所述单元级均衡电路与模组级均衡电路中选择开关与开关管为MOSFET、IGBT中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的集成模块化均衡电路，其特征在于，所述电感Lsj、Lmsj为是电感器、或者是变压器...

【技术特征摘要】

1.一种用于储能系统的集成模块化均衡电路，用于实现储能簇内储能单体间的均衡，所述集成模块化均衡电路包含单元级均衡电路、模组级均衡电路与储能簇三部分，其中储能簇包含m个串联储能模组，每个模组包含n个串联储能单体，记为bj-i，j＝1,2,3...m，i＝1,2,3...n；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的集成模块化均衡电路，其特征在于，所述储能单体包含电池或超级电容，所述单元级均衡电路与模组级均衡电路中选择开关与开关管为mosfet、igbt中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的集成模块化均衡电路，其特征在于，所述电感lsj、lmsj为是电感器、或者是变压器漏感、或者是变压器漏感与电感器的组合。

4.根据权利要求1所述的集成模块化均衡电路，其特征在于，所述单元级选择开关电路包括单元级选择开关sw1-swn+5，sw1-swn+1为n沟道共源mosfet开关管，swn+1-swn+5为n沟道mosfet开关管；将与储能单体bi正极连接端定义为sw1-swn+1的正极，与swn+3或swn+4的源极连接端定义为sw1-swn+1的负极，swn+2-swn+5的源极定义为正极，漏极定义为负极；i为奇数的单元级选择开关sw1-swn+1的负极与swn+3的正极、swn+5的负极的连接端记为节点a，i为偶数的单元级选择开关sw1-swn+1的负极与swn+3的正极、swn+4的负极的连接端记为节点b，单元级选择开关swn+2的负极与swn+3的负极的连接端记为节点c，单元级选择开关swn+4的正极与swn+5的正极的连接端记为节点d；

5.根据权利要求1所述的集成模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓光，丁国恩，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：