[发明专利]一种空间高压蓄电池组双向均衡电路及其双向均衡方法

权利要求书

1.一种空间高压蓄电池组双向均衡电路，其连接在高压锂离子蓄电池上，高压锂离子蓄电池包含m+1组蓄电池组，每组蓄电池组中包含n个电池单体，其特征在于，

所述的空间高压蓄电池组双向均衡电路包含m+1组双向均衡电路，其中，每组双向均衡电路包含：一个多绕组的反激变压器，该反激变压器的原边具有n个绕组，该反激变压器的副边具有1个绕组；所述的m+1组双向均衡电路交错并联在m+1组蓄电池组上；针对前m组双向均衡电路，反激变压器的副边绕组同时并联在m组蓄电池组和m+1组蓄电池组上，反激变压器的每一个原边绕组一一对应并联在m组蓄电池组中的n个电池单体上；针对第m+1组双向均衡电路，反激变压器的副边绕组并联在m+1组蓄电池组上，反激变压器的每一个原边绕组一一对应并联在m+1组蓄电池组中的n个电池单体上；

所述的n和m都为自然数；

所述的每个反激变压器的每个原边绕组上串联有原边开关电路，每个反激变压器的副边绕组上也串联有副边开关电路。

2.如权利要求1所述的空间高压蓄电池组双向均衡电路，其特征在于，所述的原边开关电路包含：一个N沟道MOSFET管和一个P沟道MOSFET管，N沟道MOSFET管的漏极连接原边绕组或连接电池单体的正极，N沟道MOSFET管的源极连接P沟道MOSFET管的漏极，P沟道MOSFET管的漏极连接电池单体的负极或连接原边绕组，N沟道MOSFET管和P沟道MOSFET管的栅极分别连接控制电路。

3.如权利要求2所述的空间高压蓄电池组双向均衡电路，其特征在于，所述的原边绕组和原边开关电路上并联有电容，起稳压作用。

4.如权利要求2所述的空间高压蓄电池组双向均衡电路，其特征在于，所述的副边开关电路包含：第一N沟道MOSFET管和第二N沟道MOSFET管，第一N沟道MOSFET管的漏极连接副边绕组或连接蓄电池组的正极，第一N沟道MOSFET管的源极连接第二N沟道MOSFET管的漏极，第二N沟道MOSFET管的源极连接蓄电池组的负极或连接副边绕组，第一N沟道MOSFET管和第二N沟道MOSFET管的栅极分别连接控制电路。

5.如权利要求2-4中任意一项所述的空间高压蓄电池组双向均衡电路，其特征在于，所述的原边开关电路中的MOSFET管和副边开关电路中的MOSFET管上都并联有二极管，起续流作用。

6.一种利用如权利要求1-3中任意一项所述的空间高压蓄电池组双向均衡电路对高压锂离子蓄电池进行双向均衡的方法，其特征在于，包含以下步骤：

高压锂离子蓄电池在充电过程中，如果检测到某个电池单体的电池电压大于均衡阈值，则控制并联在该电池单体上的反激变压器的原边开关电路中的N沟道MOSFET管导通，使该电池单体对并联在其两端的反激变压器的原边绕组进行充电，直到反激变压器原边绕组的电流达到设定值后，关断原边开关电路中的N沟道MOSFET管，反激变压器的副边绕组为蓄电池组充电，直至充电电流降为零，如果电池单体的电池电压仍然大于均衡阈值，则再次重复上述电池单体对蓄电池组的充电过程，直至电池单体的电池电压小于等于均衡阈值；

高压锂离子蓄电池在放电过程中，如果检测到某个电池单体的电池电压低于均衡阈值，则控制并联在该电池单体上的反激变压器的副边开关电路中的两个N沟道MOSFET管导通，使该电池单体所在的蓄电池组对反激变压器的副边绕组进行充电，直到反激变压器副边绕组的电流达到设定值后，关断副边开关电路中的两个N沟道MOSFET管，控制并联在该电池单体上的反激变压器的原边开关电路中的P沟道MOSFET管导通，并联在该电池单体上的反激变压器的原边绕组为该电池单体充电，直至充电电流降为零，关断原边开关电路中的P沟道MOSFET管，如果电池单体的电池电压仍然小于均衡阈值，则再次重复上述蓄电池组对电池单体的充电过程，直至电池单体的电池电压大于等于均衡阈值。

7.如权利要求6所述的对高压锂离子蓄电池进行双向均衡的方法，其特征在于，采用峰值控制方法或者固定占空比控制方法控制反激变压器原边绕组的电流达到设定值，或者控制反激变压器副边绕组的电流达到设定值。