本发明专利技术公开了一种基于电感储能的串联电池组充放电均衡电路，每一个电池单元模块连接有一套均衡子电路，串联电池组的正端VCC、负端GND，串联电池组以连接点N分为前部分、后部分，前部分电池单元模块的个数最多比后部分电池单元模块的个数多一，前部分电池单元模块为奇电池，后部分电池单元模块为偶电池，与奇电池连接的均衡子电路为奇均衡子电路，与偶电池相连接的均衡子电路为偶均衡子电路。电池管理系统根据电池组内各个电池的剩余电量给控制电路发送均衡指令，控制电路通过控制均衡子电路的上桥臂MOS管Qu或下桥臂MOS管Qd的开通和关断给与其相连接的电池充放电，保证每个电池在充电和放电过程中不出现过充电和过放电。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池均衡技术，尤其是一种混合动力电动汽车或纯电动汽车或蓄能电站的蓄能装置的电池管理系统的均衡电路。
技术介绍
串联电池在经过多个充放电循环后，各电池单元模块的剩余容量(SOC, State ofCharge)的分布大致会出现三种情况(1)个别电池单元模块的剩余容量(SOC, State ofCharge)偏高；(2)个别电池单元模块的剩余容量(SOC, State of Charge)偏低；(3)个别电池单元模块的剩余容量(SOC, State of Charge)偏高和个别电池单元模块的剩余容量(SOC, State of Charge)偏低。针对上述三种情况，国内外的研究者均提出了自己的解决方案。如针对情况 (1)，有研究者提出了并联电阻分流法，它通过控制相应的开关将剩余容量(S0C，State ofCharge)偏高的电池的能量通过电阻消耗掉，该方法将能量白白浪费掉，并且在均衡的过程中产生了大量的热，增加了电池热管理的负荷。也有研究者提出了双向DC-DC均衡法，同轴变压器均衡法等均衡电路，这些电路都采样了变压器，使得均衡电路的成本增加。目前锂离子电池组均衡控制的方法，由均衡过程中电路对能量的消耗情况，可分为能量耗散型和能量非耗散型两大类。按照均衡功能分类，可分为充电均衡、放电均衡和动态均衡。充电均衡是指在充电过程中的均衡，一般是在电池组单体电压达到设定值时开始均衡，减小充电电流从而防止过充电。放电均衡是在放电过程中的均衡，通过向剩余能量(SOC, State of Charge)低的单体电池补充能量来防止过放电。动态均衡方式结合了充电均衡和放电均衡的优点，在整个充放电过程中对电池组进行均衡，避免了单一均衡中的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种应用在串联电池组的电池管理系统中的基于电感储能的串联电池组充放电均衡电路,保证电池在充电和放电过程中不出现过充电和过放电，改善串联电池组不均衡的现象,提高电池组的可用容量,减少串联电池组的维修和更换,延长电池组的使用寿命，降低混合动力汽车、电动汽车和蓄能电站的成本。为了实现上述目的，本专利技术通过下述技术方案予以实现。一种基于电感储能的串联电池组充放电均衡电路，所述串联电池组包括三个以上串联连接的电池单元模块，所述充放电均衡电路包括三个以上的均衡子电路，每一个电池单元模块均各自连接有一个均衡子电路，所述串联电池组具有正端(VCC)和负端(GND)，以所述串联电池组中的一个连接点N为分界点，所述串联电池组正端(VCC)到连接点N之间的电池单元模块为前部分，连接点N到串联电池组负端(GND)之间的电池单元模块为后部分，前部分中电池单元模块的个数最多比后部分电池单元模块的个数多一个，前部分的电池单元模块称为奇电池，后部分的电池单元模块称为偶电池，与奇电池相连接的均衡子电路称为奇均衡子电路，与偶电池相连接的均衡子电路称为均衡子电路；前部分串联电池单元模块以连接点N为起点，串联电池组正端(VCC)为终点，顺次将电池单元模块记为第一奇电池B1、第二奇电池B3、第三奇电池B5，依此顺次命名，与串联电池组正端(VCC)相连接的电池单元模块为第f奇电池Bi ;后部分串联电池单元模块以连接点N为起点，串联电池组负端(GND)为终点，顺次将电池单元模块记为第一偶电池B2、第二偶电池B4、第三偶电池B6，依此顺次命名，与串联电池组负端(GND)相连接的单元电池为第4偶电池B j, j为正偶数；所述 奇电池的正端连接奇均衡子电路的上桥臂MOS管Qu的漏极a，负端连接奇均衡子电路的储能电感L的第二端e ;所述偶电池的正端连接偶均衡子电路的储能电感L的第二端e，负端连接下桥臂MOS管Qd的漏极d。进一步的，所述均衡子电路包括上桥臂MOS管Qu、下桥臂MOS管Qd和储能电感L，上桥臂MOS管Qu的源极、下桥臂MOS管Qd的漏极、储能电感L的第一端三者相连接，上桥臂MOS管Qu的漏极a、上桥臂MOS管Qu的栅极b、下桥臂MOS管Qd的栅极C、下桥臂MOS管Qd的漏极d和储能电感L的第二端e相连。进一步的，所述电池单元模块是铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池或超级电容器。进一步的，所述奇均衡子电路的下桥臂MOS管Qd的漏极d接串联电池组负端GND，上桥臂MOS管Qu的栅极b、下桥臂MOS管Qd的栅极c连接控制电路。进一步的，所述偶均衡子电路的上桥臂MOS管Qu的漏极a连接串联电池组正端VCC,上桥臂MOS管Qu的栅极b、下桥臂MOS管Qd的栅极c连接控制电路。进一步的，所述i取值为I 59，j取值为2 60。进一步的，所述控制电路的控制信号是由电池管理系统根据各个电池单元模块的剩余电量(SOC, State of Charge)给控制电路发送均衡指令,控制电路接受电池管理系统的指令控制奇、偶均衡子电路的上桥臂MOS管Qu或下桥臂MOS管Qd的开通和关断实现电池的均衡；同一奇、偶均衡子电路的上桥臂MOS管Qu、下桥臂MOS管Qd不同时导通；所述奇均衡子电路能对与其相连接的奇电池进行充电和放电，所述偶均衡子电路能对与其相连接的偶电池进行充电和放电。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果本专利技术由于在串联电池组的电池管理系统中采用上述均衡电路(EQU)技术，能保证每个电池在充电和放电过程中不出现过充电和过放电，改善串联电池组不均衡的现象，提高电池组的可用容量，减少串联电池组的维修和更换，延长电池组的使用寿命，降低混合动力汽车、电动汽车和蓄能电站的成本。附图说明图I是实施方式的串联电池组充放电均衡电路原理图。图2是均衡子电路原理图。图3是4节电池串联的充放电均衡电路图。图4是5节电池串联的充放电均衡电路图。图5是14节电池串联的充放电均衡电路图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，但本专利技术的实施不限于此。图I中，串联电池组充放电均衡电路，每一个电池单元模块连接有一套均衡电路，至少三个电池单元模块串联，串联电池组的正端VCC、负端GND，串联电池组分为上部分、下部分，上部分和下部分的连接点N，正端VCC到连接点N的串联电池单元模块为上部分，连接点N到负端GND的串联电池单元模块为下部分，上部分电池单元模块的个数最多比下部分电池单元模块的个数多一，上部分电池单元模块为奇电池，下部分电池单元模块为偶电池，与奇电池连接的均衡子电路为奇均衡子电路，与偶电池相连接的均衡子电路为偶均衡子电路,上部分串联电池单元模块以连接点N为起点，正端VCC为终点,顺次将电池单元模块记为第一奇电池B1、第二奇电池B3、第三奇电池B5、…(依次类推)、与正端VCC相连接的单元电 /+I池为第〒奇电池Bi (i=l，3，5…)(此处是为了表示i为奇数，用省略号表示，不限制最大 值，如果一定要最大值，那就到 59。即 i=l，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23，25，27，29，31，33，35，37，39，41，43，45，47，49，51，53，55，57，59)，下部分串联电池单元模块以连接点N为起点，负端GND为终点，顺次将电池单元模块记为第一偶电池B2、第二偶电池B4、第三偶电池B6,…(依次类推)、与负端GND相连接的单元电池为第^偶电池B j本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于电感储能的串联电池组充放电均衡电路，所述串联电池组包括三个以上串联连接的电池单元模块，其特征在于所述充放电均衡电路包括三个以上的均衡子电路，每一个电池单元模块均各自连接有一个均衡子电路，所述串联电池组具有正端（VCC）和负端（GND），以所述串联电池组中的一个连接点N为分界点，所述串联电池组正端（VCC）到连接点N之间的电池单元模块为前部分，连接点N到串联电池组负端（GND）之间的电池单元模块为后部分，前部分中电池单元模块的个数最多比后部分电池单元模块的个数多一个，前部分的电池单元模块称为奇电池，后部分的电池单元模块称为偶电池，与奇电池相连接的均衡子电路称为奇均衡子电路，与偶电池相连接的均衡子电路称为均衡子电路；前部分串联电池单元模块以连接点N为起点，串联电池组正端（VCC）为终点，顺次将电池单元模块记为第一奇电池B1、第二奇电池B3、第三奇电池B5，依此顺次命名，与串联电池组正端（VCC）相连接的电池单元模块为第？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？奇电池Bi；后部分串联电池单元模块以连接点N为起点，串联电池组负端（GND）为终点，顺次将电池单元模块记为第一偶电池B2、第二偶电池B4、第三偶电池B6，依此顺次命名，与串联电池组负端（GND）相连接的单元电池为第偶电池B？j，j为正偶数；所述奇电池的正端连接奇均衡子电路的上桥臂MOS管（Qu）的漏极（a），负端连接奇均衡子电路的储能电感（L）的第二端（e）；所述偶电池的正端连接偶均衡子电路的储能电感（L）的第二端（e），负端连接下桥臂MOS管（Qd）的漏极（d）。2012103120491100001dest_path_image002.jpg,2012103120491100001dest_path_image004.jpg...
【技术特征摘要】
1.一种基于电感储能的串联电池组充放电均衡电路,所述串联电池组包括三个以上串联连接的电池单元模块，其特征在于所述充放电均衡电路包括三个以上的均衡子电路，每一个电池单元模块均各自连接有一个均衡子电路，所述串联电池组具有正端(VCC)和负端(GND),以所述串联电池组中的一个连接点N为分界点，所述串联电池组正端(VCC)到连接点N之间的电池单元模块为前部分，连接点N到串联电池组负端(GND)之间的电池单元模块为后部分，前部分中电池单元模块的个数最多比后部分电池单元模块的个数多一个，前部分的电池单元模块称为奇电池，后部分的电池单元模块称为偶电池，与奇电池相连接的均衡子电路称为奇均衡子电路，与偶电池相连接的均衡子电路称为均衡子电路；前部分串联电池单元模块以连接点N为起点，串联电池组正端(VCC)为终点,顺次将电池单元模块记为第一奇电池B1、第二奇电池B3、第三奇电池B5,依此顺次命名，与串联电池组正端(VCC)相连接的电池单元模块为第奇电池Bi ;后部分串联电池单元模块以连接点N为起点，串联电池组负端(GND)为终点，顺次将电池单元模块记为第一偶电池B2、第二偶电池B4、第三偶电池B6，依此顺次命名，与串联电池组负端(GND)相连接的单元电池为第4偶电池B j, j为正偶数；所述奇电池的正端连接奇均衡子电路的上桥臂MOS管(Qu)的漏极(a)，负端连接奇均衡子电路的储能电感(L)的第二端(e);所述偶电池的正端连接偶均衡子电路的储能电感(L)的第二端(e)，负端连接下桥臂MOS管(Qd)的漏极(d)。2.根据权利要求I所述的串联电池组充放电均衡电路，其特征在于，所述均衡子电路包括上桥臂MOS管(Qu)、下桥臂MOS管(Q...
【专利技术属性】
技术研发人员：康龙云，杨会州，赵先娴，朱洪波，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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