本發(fā)明屬于電池組管理系統(tǒng)技術領域,具體涉及電池組均衡電路。
背景技術:
鋰離子電池的一致性對鋰離子電池組管理系統(tǒng)來說非常重要,鋰電池如果不均衡,充電的時候最高電壓的電池先充滿保護,導致整個電池組其他電池沒有充滿,放電的時候最低電量電池先放空,導致其他電池尚有剩余電能,最后電池組實際可用電能遠小于單并電池之和。電池組容量得不到充分發(fā)揮。
目前先進的電池管理系統(tǒng)都會帶有電池平衡電路,來彌補上述不足。當前技術主要為被動均衡和主動均衡兩大類,第一類被動式均衡,能量耗散式均衡,使用電阻并聯(lián)到單并電池放電的方法來消耗多余電量的電池,能量大量損耗,產生熱量,且熱量進一步惡化電池工作環(huán)境。均衡電流小,無法快速平衡電池。
第二類是主動均衡技術,其中主要以變壓器換能為主,且換能方向只有兩種,第一種單并電池往電池組傳遞能量,第二種,電池組往單并電池傳遞能量。且需要精確的采樣數(shù)據(jù)和策略去控制轉移方向。如果采集出現(xiàn)偏差均衡會出現(xiàn)錯亂的情況。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術的不足,以實現(xiàn)電池組的快速均衡,且減少電池組能量的損耗。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
電池組均衡電路,包括多繞組變壓器以及由電池串聯(lián)成的電池組,所述多繞組變壓器包括第一側線圈和第二側線圈,所述第一側線圈數(shù)量與電池數(shù)量一致,且一第一側線圈與半導體開關串聯(lián)后與一電池并聯(lián),第二側線圈與二極管串聯(lián)后與電池組并聯(lián)。
作為本發(fā)明所述的電池組均衡電路的一種改進,各所述第一側線圈的卷繞匝數(shù)相同。
作為本發(fā)明所述的電池組均衡電路的一種改進,所述第一側線圈與所述第二側線圈的卷繞匝數(shù)比為1:5。
作為本發(fā)明所述的電池組均衡電路的一種改進,所述多繞組變壓器為反激式變壓器。
本發(fā)明的有益效果在于:提供電池組均衡電路,包括多繞組變壓器以及由電池串聯(lián)成的電池組,所述多繞組變壓器包括第一側線圈和第二側線圈,所述第一側線圈數(shù)量與電池數(shù)量一致,且一第一側線圈與半導體開關串聯(lián)后與一電池并聯(lián),第二側線圈與二極管串聯(lián)后與電池組并聯(lián)。通過多繞組變壓器,使得電池組的能量由高電壓的電池傳遞到低電壓的電池,實現(xiàn)電池組的快速均衡充放電,且減少均衡過程中的能量消耗,結構簡單,易于實現(xiàn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合具體實施方式對本發(fā)明及其有益效果作進一步詳細說明,但是,本發(fā)明的具體實施方式并不局限于此。
如圖1所示,電池組均衡電路,包括多繞組變壓器以及由電池串聯(lián)成的電池組,所述電池設置有n個,分別為電池B1~Bn,所述多繞組變壓器包括第一側線圈和第二側線圈,所述第一側線圈數(shù)量與電池數(shù)量一致,分別為第一側線圈C1~Cn,第一側線圈C1~Cn分別對應串聯(lián)有半導體開關K1~Kn后分別與電池B1~Bn并聯(lián),所述第二側線圈為Cn+1,第二側線圈Cn+1與二極管D1串聯(lián)后與電池組并聯(lián)。
均衡工作過程如下,假設電池B1是電壓較高的電池單元,電池B3是電壓較低的電池單元。同時閉合半導體開關K1和K3,電池B1接通到第一側線圈C1,電池B3接通到第一側線圈C3。電池B1通過第一側線圈C1給變壓器充磁,磁場在第一側線圈C3上產生等同于電池B1電壓的感應電壓。因此第一側線圈C3會對電池B3充電,此過程一次性完成電池B1向電池B3的能量傳遞。然后半導體開關K1和K3斷開,磁場通過二極管D1和第二側線圈Cn+1復位。然后繼續(xù)重復前面的步驟,持續(xù)不斷的完成電池B1向B3的能量傳遞。同樣的道理,可以實現(xiàn)任意電池之間的能量傳遞。且傳遞方向固定為高電壓的傳遞到低電壓的。如果半導體開關K1到Kn全部同時打開,還可以實現(xiàn)能量整組電池組內同時轉移,能量由高電壓的向低電壓的電池轉移,做到自平衡收斂功能。
作為本發(fā)明所述的電池組均衡電路的一種改進,各所述第一側線圈的卷繞匝數(shù)相同。
作為本發(fā)明所述的電池組均衡電路的一種改進,所述第一側線圈與所述第二側線圈的卷繞匝數(shù)比為1:5。
作為本發(fā)明所述的電池組均衡電路的一種改進,所述多繞組變壓器為反激式變壓器。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導,本發(fā)明所屬領域的技術人員還能夠對上述實施方式進行變更和修改。因此,本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式,凡是本領域技術人員在本發(fā)明的基礎上所作出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術語,但這些術語只是為了方便說明,并不對本發(fā)明構成任何限制。