[实用新型]一种电池组功率均衡电路

说明书

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，更具体地说，涉及一种电池组功率均衡电路。

背景技术

由于材料、制程的波动，使用条件的不同，均会造成电池在一定程度上产生差异，造成电池间的不均衡问题。在储能系统中大量电池串并联，电池的不均衡会造成明显的“木桶效应”，不进行均衡控制将严重影响系统使用性能。

现有的电池管理系统的均衡技术所针对的对象一般为电池单体容量较小的储能系统，采用电感、电容等储能元件对电池进行均衡控制，其均衡电流一般最大为3安培。但是，随着国内外储能市场的快速发展，在大功率储能系统中，单体容量在千安时级别以上的大容量电池得到了越来越多的使用，大容量电池的充放电电流为百安级以上，因此，均衡电流最大为3安培的电池管理系统远远不能满足大容量电池单体的均衡需求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种电池组功率均衡电路，用于解决现有电池组功率均衡技术无法满足大容量电池单体的均衡需求的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种电池组功率均衡电路，用于对串联电池组中的多个单体电池进行功率均衡，包括：

功率双向变换装置，其直流侧通过直流母线与所述串联电池组相连，交流侧与交流母线相连，用于对所述串联电池组进行充放电控制；

数据采集电路，与所述串联电池组相连，用于采集所述多个单体电池的电压信号并发送；

主控单元，与所述数据采集电路相连，用于处理所述电压信号，并根据处理结果判断出需要均衡的单体电池并发送单体电池选择命令，以及根据所述处理结果生成并发送脉冲宽度调制PWM信号；

功率驱动电路，与所述主控单元相连，用于接收所述PWM信号并进行驱动功率放大后发送；

电池单体选择电路，分别与所述主控单元、所述串联电池组相连，用于根据接收到的所述单体电池选择命令，将对应的单体电池接入电路；

DC/DC变换电路，分别与所述直流母线、所述功率驱动电路、所述电池单体选择电路相连，用于根据处理后的PWM信号对选择的电池单体进行升降压处理及能量转换。

优选地，所述DC/DC变换电路包括：一级DC/DC变换电路和二级DC/DC变换电路；

所述一级DC/DC变换电路分别与所述电池单体选择电路、所述功率驱动电路、所述二级DC/DC变换电路相连，所述二级DC/DC变换电路还分别与所述功率驱动电路、所述直流母线相连。

优选地，所述数据采集电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一电阻的一端与电池单体的一极相连，另一端通过所述第三电阻连接到所述运算放大器的输出端；

所述第二电阻的一端与电池单体的另一极相连，另一端通过所述第四电阻接地；

所述第一电阻和所述第三电阻的公共端作为所述运算放大器的反向输入端；

所述第二电阻和所述第四电阻的公共端作为所述运算放大器的同相输入端；

所述运算放大器的输出端连接所述主控单元。

优选地，所述主控单元的主控芯片为数字信号处理器DSP。

优选地，所述主控芯片具有16路AD转换端口，用于对16只串联单体电池进行电压数据处理。

优选地，所述主控单元包括PWM发生模块。

优选地，所述功率驱动电路包括：第一光耦、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极管和第二三极管；

所述第一光耦的第一输入端通过所述第五电阻接正向电压，所述第一光耦的第二输入端输入所述PWM信号；

所述第六电阻的一端接电源另一端通过依次串联的所述第七电阻和所述第八电阻接地；

所述第六电阻和所述第七电阻的公共端与所述第一光耦的第一输出端相连，所述第一光耦的第二输出端接地；

所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极相连，所述第七电阻和所述第八电阻的公共端与所述第一三极管的基极相连；

所述第一三极管的集电极接电源，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极相连，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极的公共端作为所述PWM信号的输出端；

所述第二三极管的集电极接地。

优选地，所述二级DC/DC变换电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电感和第一电容；

所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管分别反向并联第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；