專利名稱：一種串聯(lián)充放電單元的均壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)充放電單元的電壓均衡電路。
背景技術(shù)：
在科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)實際中，許多用電器是從串聯(lián)充放電元件獲得電能進行運 作的，例如化學(xué)蓄電池大多采用多節(jié)電池單體聯(lián)合使用，在充電以及放電的時候都是串聯(lián) 工作的；近年來得到廣泛應(yīng)用的超級電容也呈現(xiàn)低壓單體串聯(lián)形式，以滿足較高的電壓要 求；大量多電平變流器的直流母線采用電解電容串聯(lián)方式承擔較高電壓，從而也獲得較多 的電平輸出端。類似上述典型事例，所有串聯(lián)充放電工作的電能存儲、供應(yīng)機制，都必然存 在均壓問題，亦即在多次串聯(lián)充放電后(或類似多電平母線各端子多次能量吞吐后)，由于 元件特性的分布、電路參數(shù)的非理想等因素，出現(xiàn)各個串聯(lián)單元電壓差異，在串聯(lián)單元數(shù)多 的情況下電壓不均衡現(xiàn)象尤其突出。電壓不均衡會縮短蓄電池壽命，甚至導(dǎo)致裝置損壞或 不能正常工作。 中國發(fā)明專利申請?zhí)?3146990. 6中通過依次連接的以主控IC芯片及其周邊電路 為核心的單元回路，采用低導(dǎo)通組織的M0S管作為控制開關(guān)，降低了串聯(lián)保護線板的內(nèi)阻， 可以符合多個單節(jié)鋰電池的充電保護電路的串聯(lián)工作。但是，該專利的每一節(jié)鋰電池都配 置有大功率的控制管，電路功耗大、成本高。中國發(fā)明專利申請200410015330. 4，其記載的 方法為每一節(jié)單體電池配一個電壓檢測模塊，電壓檢測模塊對相應(yīng)單體電池的正負極電 位采樣、比較，由轉(zhuǎn)換電路將檢測到得信號轉(zhuǎn)換為以電池組的電極電位為參照電位的信號； 電流檢測模塊采樣電池組回路電流，獲得以電池組的電極電位為參照電位的充電、放電電 流檢測信號，單片機接受上述信號并控制充電控制開關(guān)或放電控制開關(guān)的通斷。上述專利 克服了傳統(tǒng)和現(xiàn)有的集成保護芯片無法控制多節(jié)鋰電池串聯(lián)的充電放電保護的問題，但是 電路中用到的電流檢測模塊為獨立的電路，還需要用單片機來控制放電和充電，單路設(shè)涉 及器件多，成本高，電路連接較為復(fù)雜，而且單片機本身消耗一定功率，導(dǎo)致鋰電池在長期 放置后失去容量而報廢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種低成本、低功耗的串聯(lián)充放電單元的均壓電路，針對串聯(lián)電路中
每個單體充放電單體設(shè)置充放電均衡開關(guān)，分別控制串聯(lián)電路中的每個充放電單體。 —種串聯(lián)充放電單元的均壓電路，包括若干個串聯(lián)的充放電單體，每一個充放電
單體都并聯(lián)一個橋臂，所述的橋臂由兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)串聯(lián)構(gòu)成，每個橋臂中兩個逆向
導(dǎo)通的開關(guān)的連接處為橋臂中點，相鄰的橋臂中點之間連接有均壓電容；每個橋臂中兩個
逆向?qū)ǖ拈_關(guān)互補工作。 每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的控制信號按各50%占空比互補，并留有安全死 區(qū)。 本發(fā)明所述的充放電單體可以是電池單體、多電平直流母線電解電容單體和低壓串聯(lián)超級電容單體，本發(fā)明所述的均壓方法都可適用于這三種充放電單體的串聯(lián)電路。
所述的逆向?qū)ǖ拈_關(guān)是在控制信號的驅(qū)動下具有開關(guān)功能的元件以及與該元 件反并的二極管，通過其反并的二極管可以實現(xiàn)逆向?qū)ā?所述的具有開關(guān)功能的元件可以是功率MOSFET或功率IGBT管等，有些元件自身
就帶有反并的二極管，而有些元件則需要另外反并一個二極管。
本發(fā)明的均壓電路原理是 針對每一個串聯(lián)工作的充放電單體，即均壓對象，如電池單體、電容單體，都并聯(lián) 一個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)對，逆向?qū)ǖ拈_關(guān)對為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，每個單個開關(guān)并聯(lián)一個二極管，二 極管的導(dǎo)向與主充電電路的電流方向相反，即所謂"圖騰柱"或橋臂。 若干串聯(lián)環(huán)節(jié)上的充放電單體N個，附加2N個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)，也可以為N個圖 騰柱。 每兩個相鄰橋臂中點都由一個均壓電容連接，附加(N-l)個均壓電容。 每個橋臂控制信號系統(tǒng)，上下開關(guān)管按各50%占空比互補工作(留有安全死區(qū))，
屬于開環(huán)互補控制，開關(guān)頻率可按實際情況變動，與主充放電回路無關(guān)。 在各橋臂上管導(dǎo)通時段，(N-l)個均壓電容與N個串聯(lián)充放電單體中除去最下方
一個以外的(N-l)個串聯(lián)充放電單體相并聯(lián)，如果存在電壓不等則充放電單體與均壓電容
交換能量； 在各橋臂下管導(dǎo)通時段，(N-l)個均壓電容與N個串聯(lián)串聯(lián)充放電單體中除去最 上方一個以外的(N-l)個串聯(lián)充放電單體相并聯(lián)，如果存在電壓不等則充放電單體與均壓 電容交換能量。 本發(fā)明簡單開關(guān)電容式均壓電路中N個串聯(lián)充放電環(huán)節(jié)通過(N-l)個均壓電容以 及開關(guān)管交錯并聯(lián)，交換能量，有效的實現(xiàn)各充放電單體的電壓均衡，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本 低廉，適合于在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。
圖1為本發(fā)明第一種實施方式的均壓電路示意圖。 圖2為圖1中橋臂上管導(dǎo)通時的能量交換示意圖。 圖3為圖1中橋臂下管導(dǎo)通時的能量交換示意圖。 圖4為本發(fā)明第二種實施方式的均壓電路示意圖。 圖5為本發(fā)明第三種實施方式的均壓電路示意圖。 圖6為本發(fā)明開關(guān)控制信號示意圖。 圖7為本發(fā)明第二種實施方式兩個正電平電解電容的電壓波形圖。 圖8為本發(fā)明第二種實施方式兩個負電平電解電容的電壓波形圖。
具體實施方式
實施例1 如附圖l所示，一種串聯(lián)充放電單元的均壓電路，包括6個串聯(lián)的充放電單體11、 充放電單體21、充放電單體31……充放電單體61，每個充放電單體為電池單體，第一個充 放電單體的正極作為串聯(lián)充放電單元的充放電正極端，第六個充放電單體的負極作為串聯(lián)充放電單元的充放電負極端；單個開關(guān)121、單個開關(guān)122、單個開關(guān)221、單個開關(guān)222、單 個開關(guān)321、單個開關(guān)322……單個開關(guān)621、單個開關(guān)622分別與二極管131、二極管132、 二極管231、二極管232、二極管331、二極管332……二極管631、二極管632并聯(lián)組成第一 逆向?qū)ǖ拈_關(guān)、第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)、第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)……第十二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)；
二極管131、二極管132、二極管231、二極管232、二極管331、二極管332......二極管631、二
極管632的導(dǎo)向與主充電電路的電流方向相反，12個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)串聯(lián)連接。每個單個 開關(guān)、每個二極管、每個均壓電容的參數(shù)相同。 單個開關(guān)121、單個開關(guān)122與二極管131、二極管132組成第一橋臂，單個開關(guān) 221、單個開關(guān)222與二極管231、二極管232組成第二橋臂，單個開關(guān)321、單個開關(guān)322與 二極管331、二極管332組成第三橋臂……單個開關(guān)621、單個開關(guān)622與二極管631、二極 管632組成第六橋臂，充放電單體11與第一橋臂并聯(lián)，充放電單體21與第二橋臂并聯(lián)，充 放電單體31與第三橋臂并聯(lián)……充放電單體61與第六橋臂并聯(lián)。 第一橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第二橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的 連接處之間設(shè)有均壓電容14，第二橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第三橋臂的兩個 逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處之間設(shè)有均壓電容24……第五橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連 接處與第六橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處之間設(shè)有均壓電容54， 一共5個均壓電容。 每個單個開關(guān)、每個二極管、每個均壓電容的參數(shù)相同。 如附圖6所示，每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的控制信號按各50%占空比互 補，并留有安全死區(qū)，屬于開環(huán)互補控制，使每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)互補工作。開 關(guān)頻率可按實際情況變動，與主充放電回路無關(guān)。 如附圖2所示，第一橋臂中的第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷
開(上管閉合、下管斷開)，第二橋臂中的第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)
斷開……第六橋臂中的第十一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第十二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，則5個均
壓電容與6個充放電單體中除去第六個充放電單體的其他5個放電單體相并聯(lián)。 因為各均壓電容的參數(shù)相同并且串聯(lián)，則各均壓電容兩端的電壓也是相等的，等
于均衡電壓，那么在一個導(dǎo)通時段，如果第一充放電單體的兩端電壓高于均壓電容14兩端
電壓，則產(chǎn)生從第一充放電單體的正極到均壓電容14再到第一充放電單體的負極的電流，
第一充放電單體的兩端電壓會減小，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。如果第一充放電單
體的兩端電壓低于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從均壓電容14與第一充放電單體的正極
相連的一端到第一充放電單體再到均壓電容14與第一充放電單體的負極相連的一端的電
流，第一充放電單體的兩端電壓會增大，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。 其他充放電單體也是同樣的原理，與相連的均壓電容實現(xiàn)能量交換。 如附圖3所示，第一橋臂中的第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉
合(上管斷開、下管閉合)，第二橋臂中的第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)
閉合……第六橋臂中的第十一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第十二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，則5個均
壓電容與6個充放電單體中除去第一個充放電單體的其他5個放電單體相并聯(lián)。 因為各均壓電容的參數(shù)相同并且串聯(lián)，則各均壓電容兩端的電壓也是相等的，等
于均衡電壓，那么在一個導(dǎo)通時段，如果第二充放電單體的兩端電壓高于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從第二充放電單體的正極到均壓電容14再到第二充放電單體的負極的電流， 第二充放電單體的兩端電壓會減小，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。如果第二充放電單 體的兩端電壓低于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從均壓電容14與第二充放電單體的正極 相連的一端到第二充放電單體再到均壓電容14與第二充放電單體的負極相連的一端的電 流，第二充放電單體的兩端電壓會增大，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。
其他充放電單體也是同樣的原理，與相連的均壓電容實現(xiàn)能量交換。這樣，6個串 聯(lián)充放電單體通過5個均壓電容以及逆向?qū)ǖ拈_關(guān)交錯并聯(lián)，交換能量，實現(xiàn)電壓均衡。
實施例2 如附圖4所示，一種串聯(lián)充放電單元的均壓電路，包括4個串聯(lián)的充放電單體11、 充放電單體21、充放電單體31、充放電單體41，每個充放電單體為多電平直流母線電解電 容單體，每個充放電單體的兩端都可作為串聯(lián)充放電單元的充放電端；單個開關(guān)121、單個 開關(guān)122、單個開關(guān)221、單個開關(guān)222、單個開關(guān)321、單個開關(guān)322、單個開關(guān)421、單個開 關(guān)422分別與二極管131、二極管132、二極管231、二極管232、二極管331、二極管332、二極 管431、二極管432并聯(lián)組成第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)、第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)、第三逆向?qū)ǖ?開關(guān)、第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)；二極管131、二極管132、二極管231、二極管232、二極管331、 二極管332、二極管431、二極管432的導(dǎo)向與主充電電路的電流方向相反，8個逆向?qū)ǖ?開關(guān)串聯(lián)連接。 單個開關(guān)121、單個開關(guān)122與二極管131、二極管132組成第一橋臂，單個開關(guān) 221、單個開關(guān)222與二極管231、二極管232組成第二橋臂，單個開關(guān)321、單個開關(guān)322與 二極管331、二極管332組成第三橋臂，單個開關(guān)421、單個開關(guān)422與二極管431、二極管 432組成第四橋臂，充放電單體11與第一橋臂并聯(lián)，充放電單體21與第二橋臂并聯(lián)，充放電 單體31與第三橋臂并聯(lián)，充放電單體41與第四橋臂并聯(lián)。 第一橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第二橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的 連接處之間設(shè)有均壓電容14，第二橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第三橋臂的兩個 逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處之間設(shè)有均壓電容24，第三橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處 與第四橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處之間設(shè)有均壓電容34， 一共3個均壓電容。
每個單個開關(guān)、每個二極管、每個均壓電容的參數(shù)相同。 如附圖6所示，每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的控制信號按各50%占空比互 補，并留有安全死區(qū)，屬于開環(huán)互補控制，使每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)互補工作。開 關(guān)頻率可按實際情況變動，與主充放電回路無關(guān)。 第一橋臂中的第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第二橋臂中 的第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第四橋臂中的第七逆向?qū)ǖ拈_ 關(guān)閉合，第八逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，則3個均壓電容與4個充放電單體中除去第4個充放電 單體的其他3個放電單體相并聯(lián)。 因為各均壓電容的參數(shù)相同并且串聯(lián)，則各均壓電容兩端的電壓也是相等的，等 于均衡電壓，那么在一個導(dǎo)通時段，如果第一充放電單體的兩端電壓高于均壓電容14兩端 電壓，則產(chǎn)生從第一充放電單體的正極到均壓電容14再到第一充放電單體的負極的電流， 第一充放電單體的兩端電壓會減小，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。如果第一充放電單 體的兩端電壓低于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從均壓電容14與第一充放電單體的正極
6相連的一端到第一充放電單體再到均壓電容14與第一充放電單體的負極相連的一端的電
流，第一充放電單體的兩端電壓會增大，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。 其他充放電單體也是同樣的原理，與相連的均壓電容實現(xiàn)能量交換。 第一橋臂中的第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第二橋臂中
的第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第四橋臂中的第七逆向?qū)ǖ拈_
關(guān)斷開，第八逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，則3個均壓電容與4個充放電單體中除去第一個充放電
單體的其他3個放電單體相并聯(lián)。 因為各均壓電容的參數(shù)相同并且串聯(lián)，則各均壓電容兩端的電壓也是相等的，等 于均衡電壓，那么在一個導(dǎo)通時段，如果第二充放電單體的兩端電壓高于均壓電容14兩端 電壓，則產(chǎn)生從第二充放電單體的正極到均壓電容14再到第二充放電單體的負極的電流， 第二充放電單體的兩端電壓會減小，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。如果第二充放電單 體的兩端電壓低于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從均壓電容14與第二充放電單體的正極 相連的一端到第二充放電單體再到均壓電容14與第二充放電單體的負極相連的一端的電 流，第二充放電單體的兩端電壓會增大，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。
其他充放電單體也是同樣的原理，與相連的均壓電容實現(xiàn)能量交換。
如附圖7和附圖8所示為采用了上述均壓電路后，構(gòu)成5個電平逆變器實驗裝置 直流母線4個電解電容中兩個正電平以及兩個負電平電解電容在逆變器工作情況下的兩 端電壓。可以看到各單體電壓一直是穩(wěn)定在一個均衡水平的。如果在不采取任何措施情況 下，這些電壓是會發(fā)生偏移的。 這樣，4個串聯(lián)充放電單體通過3個均壓電容以及逆向?qū)ǖ拈_關(guān)交錯并聯(lián)，交換
能量，實現(xiàn)電壓均衡。
實施例3 如附圖5所示，一種串聯(lián)充放電單元的均壓電路，包括8個串聯(lián)的充放電單體11、 充放電單體21、充放電單體31……充放電單體81，每個充放電單體為超級電容單體，第一 個充放電單體的正極作為串聯(lián)充放電單元的充放電正極端，第八個充放電單體的負極作 為串聯(lián)充放電單元的充放電負極端；單個開關(guān)121、單個開關(guān)122、單個開關(guān)221、單個開關(guān) 222、單個開關(guān)321、單個開關(guān)322……單個開關(guān)821、單個開關(guān)822分別與二極管131、二極
管132、二極管231、二極管232、二極管331、二極管332......二極管831、二極管832并聯(lián)組
成第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)、第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)、第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)……第十六逆向?qū)?的開關(guān)；二極管131、二極管132、二極管231、二極管232、二極管331、二極管332……二極 管831、二極管832的導(dǎo)向與主充電電路的電流方向相反，16個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)串聯(lián)連接。
單個開關(guān)121、單個開關(guān)122與二極管131、二極管132組成第一橋臂，單個開關(guān) 221、單個開關(guān)222與二極管231、二極管232組成第二橋臂，單個開關(guān)321、單個開關(guān)322與 二極管331、二極管332組成第三橋臂……單個開關(guān)821、單個開關(guān)822與二極管S31、二極 管832組成第八橋臂，充放電單體11與第一橋臂并聯(lián)，充放電單體21與第二橋臂并聯(lián)，充 放電單體31與第三橋臂并聯(lián)……充放電單體81與第八橋臂并聯(lián)。 第一橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第二橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的 連接處之間設(shè)有均壓電容14，第二橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第三橋臂的兩個 逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處之間設(shè)有均壓電容24……第七橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處與第八橋臂的兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處之間設(shè)有均壓電容74， 一共7個均壓電容。 每個單個開關(guān)、每個二極管、每個均壓電容的參數(shù)相同。 如附圖6所示，每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的控制信號按各50%占空比互 補，并留有安全死區(qū)，屬于開環(huán)互補控制，使每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)互補工作。開 關(guān)頻率可按實際情況變動，與主充放電回路無關(guān)。 第一橋臂中的第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第二橋臂中 的第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開……第八橋臂中的第十五逆向?qū)?的開關(guān)閉合，第十六逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，則7個均壓電容與8個充放電單體中除去第八個 充放電單體的其他7個放電單體相并聯(lián)。 因為各均壓電容的參數(shù)相同并且串聯(lián)，則各均壓電容兩端的電壓也是相等的，等 于均衡電壓，那么在一個導(dǎo)通時段，如果第一充放電單體的兩端電壓高于均壓電容14兩端 電壓，則產(chǎn)生從第一充放電單體的正極到均壓電容14再到第一充放電單體的負極的電流， 第一充放電單體的兩端電壓會減小，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。如果第一充放電單 體的兩端電壓低于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從均壓電容14與第一充放電單體的正極 相連的一端到第一充放電單體再到均壓電容14與第一充放電單體的負極相連的一端的電 流，第一充放電單體的兩端電壓會增大，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。
其他充放電單體也是同樣的原理，與相連的均壓電容實現(xiàn)能量交換。
第一橋臂中的第一逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第二逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，第二橋臂中 的第三逆向?qū)ǖ拈_關(guān)斷開，第四逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合……第八橋臂中的第十五逆向?qū)?的開關(guān)斷開，第十六逆向?qū)ǖ拈_關(guān)閉合，則7個均壓電容與8個充放電單體中除去第一個 充放電單體的其他7個放電單體相并聯(lián)。 因為各均壓電容的參數(shù)相同并且串聯(lián)，則各均壓電容兩端的電壓也是相等的，等 于均衡電壓，那么在一個導(dǎo)通時段，如果第二充放電單體的兩端電壓高于均壓電容14兩端 電壓，則產(chǎn)生從第二充放電單體的正極到均壓電容14再到第二充放電單體的負極的電流， 第二充放電單體的兩端電壓會減小，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。如果第二充放電單 體的兩端電壓低于均壓電容14兩端電壓，則產(chǎn)生從均壓電容14與第二充放電單體的正極 相連的一端到第二充放電單體再到均壓電容14與第二充放電單體的負極相連的一端的電 流，第二充放電單體的兩端電壓會增大，與均壓電容14實現(xiàn)了能量交換。
其他充放電單體也是同樣的原理，與相連的均壓電容實現(xiàn)能量交換。
這樣，8個串聯(lián)充放電單體通過7個均壓電容以及逆向?qū)ǖ拈_關(guān)交錯并聯(lián)，交換 能量，實現(xiàn)電壓均衡。
權(quán)利要求
一種串聯(lián)充放電單元的均壓電路，包括若干個串聯(lián)的充放電單體，其特征在于每一個充放電單體都并聯(lián)一個橋臂，所述的橋臂由兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)串聯(lián)構(gòu)成，每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的連接處為橋臂中點，相鄰的橋臂中點之間連接有均壓電容；每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)互補工作。
2. 如權(quán)利要求1所述的均壓電路，其特征在于每個橋臂中兩個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)的控 制信號按各50%占空比互補，并留有安全死區(qū)。
3. 如權(quán)利要求1所述的均壓電路，其特征在于所述的充放電單體為電池單體、多電平 直流母線電解電容單體或超級電容單體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種串聯(lián)充放電單元的簡單開關(guān)電容式均壓電路，該電路結(jié)構(gòu)為針對串聯(lián)工作的每一個充放電單體，都并聯(lián)一個逆向?qū)ǖ拈_關(guān)對，每兩個相鄰附加橋臂中點都由一個均壓電容連接，開關(guān)對由橋臂控制信號系統(tǒng)控制，使上下開關(guān)管按各50％占空比互補工作，并留有安全死區(qū)。本發(fā)明簡單開關(guān)電容式均壓電路中N個串聯(lián)充放電環(huán)節(jié)通過(N-1)個均壓電容以及開關(guān)管交錯并聯(lián)，交換能量，有效的實現(xiàn)各充放電單體的電壓均衡，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，適合于在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。
文檔編號H02J7/00GK101764422SQ20101003969
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者鄧焰 申請人:浙江大學(xué)