[实用新型]一种基于正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC模块的均压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种均压电路，特别是一种基于正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC模块的均压电路。

背景技术

目前，越来越多的储能装置用在电动汽车、城市轨道交通车辆上，作为能量存储的介质。常用的储能单元主要有锂离子电池和超级电容。锂离子电池具有能量密度高的特点，超级电容具有功率密度高的特点。但是这两者的单体电压都比较低，通常在2～3V左右，实际使用中，需要把上百个单体串联使用，组成一个模组。由于单体参数的离散性，直接串联时，电压无法在单体间均分，在充电时可能会出现某个单体电压超过耐压上限。单体长期工作在过压状态，会缩短使用寿命，进而影响模组的性能，严重时可能会发生爆炸。因此，锂离子电池和超级电容模组需要加装均压电路。

目前已有的均压电路分为两大类，一类是能量消耗型，一类是能量转移型。能量耗散型，是通过在电路中串如电阻等功率消耗元件，将电压过高的单体上多余的能量通过热能的方式消耗掉。这种方式有几个缺点，一，能量利用效率低；二，释放的热能会提高储能单元温度，降低可靠性；三，放电电流不可控，均压速度慢。能量转移型是将电压高的单体的能量转移到电压低的单体上去，这种方案的能量利用率比能量消耗性要高。具体的实施方法包括飞渡电容法，开关电感法，DC/DC变换器法等，其中DC/DC变换器法根据两边接的储能单元不同又可再细分为单体和单体之间DC/DC，模组和单体之间DC/DC，数个单体和单个单体之间DC/DC，根据功率流动方向又可分为单向DC/DC和双向DC/DC，双向DC/DC内部电路根据原理还分为非隔离和隔离方案，非隔离方案如双向Buck-Boost，隔离方案比如双向全桥DC/DC。隔离式双向DC/DC的适应范围最广，但目前尚没有做到模块化。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决背景技术中的不足之处，提供一种基于正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC模块的均压电路。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC模块的均压电路，包括若干并联的正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC均压模块、主控制器、MOS管开关、由多个储能单体组成的模组、电压检测电路、温度检测电路、驱动电路、MOS管开关控制器以及CAN通讯电路，各正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC模块一端并联后的一端与模组电性连接，其另一端通过MOS管开关与对应储能单体连接；主控制器分别通过电压检测电路以及温度检测电路与模组中的各个储能单体电性连接，主控制器通过驱动电路与正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC均压模块电性连接；主控制器通过MOS管开关控制器与MOS管开关电性连接；CAN通讯电路与主控制器电性连接。

对于本实用新型的一种优化，所述正激有源钳位和推挽变换双向DC/DC均压模块由正激有源钳位电路、高频变压器和推挽变换电路组成。

对于本实用新型的一种优化，所述正激有源钳位电路由MOS管Q₁、MOS管Q₂、电感L₁、电容C₁和电容C₂组成，电感L₁一端接电容C₂正极，电容C₂负极接MOS管Q₂漏极，MOS管Q₂源极接MOS管Q₁漏极，电容C₁正极接电感L₁另一端，电容C₁负极接MOS管Q₁源极。

对于本实用新型的一种优化，所述推挽变换电路由MOS管Q₃、MOS管Q₄、MOS管Q₅、电感L₂和电容C₃组成，MOS管Q₄的源极接电感L₂的一端以及MOS管Q₅的漏极，电感L₂的另一端接电容C₃的正极，电容C₃的负极接MOS管Q₅的源极和MOS管Q₃的源极。