[发明专利]一种可重构的均衡电路结构与控制方法

权利要求书

1.一种可重构的均衡电路结构，其特征在于，由电池组与电池组熔断丝F_s串联构成；其中，电池组包括n个串联的电池模块BM_i；

所述电池模块BM_i包括电池单体B_i、熔断丝F_i、N沟道MOSFETM_i和驱动电路D_i；电池单体B_i和熔断丝F_i串联，电池单体B_i和熔断丝F_i的两端分别与N沟道MOSFETM_i的漏极和源极相连，N沟道MOSFETM_i的栅极与驱动电路D_i相连，形成环路。

2.根据权利要求1所述的可重构的均衡电路结构，其特征在于，所述驱动电路D_i由电阻电容过滤器和PWM驱动的光电耦合器组成，PWM与光电耦合器的输入端相连，光电耦合器输出端的一端与电阻电容过滤器串联后接入N沟道MOSFETM_i的栅极，光电耦合器输出端的另一端接入N沟道MOSFETM_i的源极。

3.根据权利要求1所述的可重构的均衡电路结构，其特征在于，熔断丝F_i的额定电流大于电池组熔断丝F_s的额定电流。

4.一种基于权利要求1～3中任意一项所述的可重构的均衡电路结构进行均衡和重构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)系统初始化，使N沟道MOSFETM_i处于不导通状态即OFF状态，所有电池模块BM_i处于正常模式，所有电池单体B_i串联连接组成电池组，不需均衡和重构；

2)若有电池单体B_i需要均衡，使N沟道MOSFETM_i工作在放大区，此时N沟道MOSFETM_i处于PWM状态，等效于一个开关和一个电阻的串联，对应的熔断丝F_i等效于一个导体，电池单体B_i通过电阻消耗储存的能量，实现单个电池单体B_i的均衡；

若没有电池单体B_i需要均衡，则判断是否有电池单体B_i需要重构，

3)若有电池单体B_i需要重构，使N沟道MOSFETM_i处于导通状态即ON状态，等效于一个开关，电池单体B_i被电池组旁路，实现电池单体B_i重构；

若没有电池单体B_i需要重构，则回到步骤2)；

4)重复执行步骤2)和3)，直至完成对电池组中所有电池单体B_i的均衡和重构。

5.根据权利要求4所述的均衡和重构的方法，其特征在于，其特征在于，步骤1)、2)、3)中，N沟道MOSFETM_i所处的工作状态，均是通过调节驱动电路D_i PWM占空比大小和电阻电容过滤器的滤波作用来控制施加到N沟道MOSFETM_i的直流信号实现。

6.根据权利要求5所述的均衡和重构的方法，其特征在于，当一个电池单体B_i需要均衡时，使N沟道MOSFETM_i工作在放大区，此时，N沟道MOSFETM_i处于PWM状态，等效于一个开关和一个电阻的串联，对应的熔断丝F_i等效于一个导体，电池单体B_i储存的能量会通过电阻消耗，实现单个电池单体的均衡。

7.根据权利要求5所述的均衡和重构的方法，其特征在于，当不止一个电池单体B_i需要均衡时，每个需要均衡的电池单体B_i对应的MOSFETM_i均工作在放大区，处于PWM状态，分别等效于一个开关和一个电阻的串联，多个电池单体B_i通过电阻消耗能量，互不干扰，实现多个电池单体的均衡。