【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，更具体地，涉及一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路。
技术介绍
1、近几年来，我国大力支持储能技术的发展，储能市场包括电力储能、后备电源储能市场广阔。锂电池不仅可以作为动力电池同时也具有储能功能，它以其高比能量、高比功率、高能量转换效率、长循环寿命、环保等独特优点，受到了政府的高度重视，成为国家重点扶持发展对象。现有技术下，锂电池在后备电源储能领域的性价比己经显著提高，在我国储能领域应用较为广泛，尤其是随着移动通信的快速发展，通信领域备用电源需求日渐增大。
2、由于单体电池的电压和容量较小，需要由多个电池单体进行串并联组合使用，以满足不同的大功率应用场合。而由于电池生产制造的不一致性和使用环境原因，造成电池单体之间容量、内阻、电压、自放电率等存在差异，导致电池在充放电使用中会出现过充或过放，造成并联使用时的电池串电流不一致。随着使用时间的增加，电流的不一致会加速电池单体提前到达寿命终点，不利用电池组的长期稳定运行。
3、现有电池电流均衡方法多采用无源方法进行电流均衡，通过采用变压器或电感、电容、无源复合式实现任意条电池并联支路电流均衡。但该方法容易受到无源器件参数影响，均衡精度低。近年来有源均衡方法通过在电池并联支路中串联dc/dc变换模块实现支路的电流均衡，均衡精度高但电路控制复杂。
技术实现思路
1、针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于耦合电感和串联变压器的锂电池并联电流均衡电路，结合无源耦合电感和
2、为实现上述目的，按照本专利技术的第一个方面，提供了一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，包括：
3、首端电路单元、尾端电路单元以及至少一个中间电路单元；
4、其中，所述电路单元包括buck电路、h桥电路和变压器；
5、所述buck电路的输出端与所述h桥电路的输入端相连，所述h桥电路的输出端连接所述变压器的原边，所述变压器的副边作为整个电路单元的输出端；
6、所述首端电路单元和所述尾端电路单元的buck电路包括一个输出电感，所述中间电路单元的buck电路包括两个输出电感；
7、相邻电路单元之间，buck电路的输出电感两两耦合，变压器副边串联。
8、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
9、所述buck电路包括电源、第一开关管、二极管、电容；
10、所述电源的第一端与所述第一开关管的集电极相连，所述第一开关管的发射极与所述二极管负极相连，所述电源的第二端与所述二极管的正极相连；
11、所述首端电路单元中，二极管的负极与电容一端相连，二极管的正极连接首端电感的同名端，所述首端电感的异名端与电容另一端相连；
12、所述尾端电路单元中，二极管的正极与电容一端相连，二极管的负极连接尾端电感的同名端，所述尾端电感的异名端与电容另一端相连；
13、所述中间电路单元中，二极管的负极连接第一中间电感的同名端，二极管的正极连接第二中间电感的同名端，第一中间电感的异名端与第二中间电感的异名端与电容两端相连；
14、所述h桥电路包括4个第二开关管。
15、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
16、首端电感与相邻中间电路单元的第一中间电感共用铁芯，且首端电感的异名端与相邻中间电路单元的第一中间电感的同名端相连；
17、尾端电感与相邻中间电路单元的第二中间电感共用铁芯，且尾端电感的同名端与相邻中间电路单元的第二中间电感的异名端相连；
18、相邻的中间电路单元之间，前一个中间电路单元的第二中间电感与后一个中间电路单元的第一中间电感共用铁芯，且前一个中间电路单元的第二中间电感的异名端与后一个中间电路单元的第一中间电感的同名端相连。
19、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
20、所述第一开关管和所述第二开关管为反并联了二极管的mosfet管或igbt模块。
21、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
22、所有电路单元的变压器匝比相同。
23、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
24、所述首端电感与所述尾端电感相同；
25、所有的第一中间电感与第二中间电感相同，并均为所述首端电感、所述尾端电感的一半。
26、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
27、每个电路单元包括一个检测模块和控制模块；
28、所述检测模块用于检测每个电路单元的变压器的输出电压和输出电流，还用于将每个电路单元的输出电压和输出电流发送至主控单元；
29、所述主控单元用于计算电路单元输出电压和输出电流的平均值；
30、所述控制模块依据所述主控单元计算的输出电压和输出电流的平均值，控制电路单元调节输出电压和输出电流。
31、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
32、所述控制单元通过控制电路单元中，buck电路开关管的栅极，控制所述电路单元的输出电流大小。
33、进一步地，上述基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路还包括：
34、所述控制单元通过控制电路单元中，h桥电路各桥臂的通断，控制所述电路单元的输出电压大小。
35、按照本专利技术的第二个方面，还提供了一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡方法，应用于上述任一项所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，包括：
36、检测模块检测每个电路单元的变压器的输出电压和输出电流，还将每个电路单元的输出电压和输出电流发送至主控单元；
37、主控单元计算电路单元输出电压和输出电流的平均值；
38、控制模块依据主控单元计算的输出电压和输出电流的平均值，控制电路单元调节输出电压和输出电流；
39、其中，所述控制单元控制电路单元中，buck电路开关管的栅极，控制所述电路单元的输出电流大小；
40、所述控制单元控制电路单元中，h桥电路各桥臂的通断，控制所述电路单元的输出电压大小。
41、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
42、本专利技术提供的一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，结合无源耦合电感和串联变压器控制简单以及有源方法均衡精度高的优点，对锂电池并联电路电流进行均衡，具有良好的工程适用性。
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1.一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，包括：
2.如权利要求1所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
3.如权利要求2所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
4.如权利要求2所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
5.如权利要求1所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
6.如权利要求1所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
7.如权利要求1-6任一项所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
8.如权利要求7所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
9.如权利要求7所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
10.一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，包括：
2.如权利要求1所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
3.如权利要求2所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
4.如权利要求2所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
5.如权利要求1所述的基于耦合电感和串联变压器的并联电流均衡电路，其特征在于：
6.如权利要求1所述的基于耦合电感和串联变压...
【专利技术属性】
技术研发人员：马思源，乐鑫喜，张杨勇，王亚维，汪宇，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶集团有限公司第七二二研究所，
类型：发明
国别省市：
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