[发明专利]一种基于变压器的电池组电压均衡电路

权利要求书

1.一种基于变压器的电池组电压均衡电路，其特征在于：包括电池组和电压均衡模块；

所述电池组包括若干串联连接的单体电池；

所述电压均衡模块包括与所述单体电池数量相同的电压均衡单元；所述电压均衡单元与所述单体电池一一对应相连；

每个所述电压均衡单元包括变压器和开关电路；

所述变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组和次级绕组；所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的线圈匝数相同；所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的线圈的绕线方向相反；

所述第一初级绕组的同名端和所述第二初级绕组的异名端均连接至对应单体电池的正极；

所述第一初级绕组的异名端和所述第二初级绕组的同名端通过所述开关电路交替导通至对应单体电池的负极；

各所述电压均衡单元中变压器的次级绕组并联连接；

所述开关电路包括第一场效应管、第二场效应管、场效应管驱动电路；所述第一场效应管串联连接在所述第一初级绕组的异名端与对应单体电池的负极之间；所述第二场效应管串联连接在所述第二初级绕组的同名端与对应单体电池的负极之间；所述场效应管驱动电路控制所述第一场效应管和所述第二场效应管交替导通；

所述场效应管驱动电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容；

所述第一分压电阻、第二分压电阻串联连接在第一输入电源和单体电池负极之间；

所述第一限流电阻的一端连接至所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共端；所述第一限流电阻的另一端与所述第一电容的一端、所述第一二极管的正极以及所述第一场效应管的栅极相连接；所述第一电容的另一端和所述第一二极管的负极均连接至所述第一初级绕组的同名端；

所述第二限流电阻的一端连接至所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共端；所述第二限流电阻的另一端与所述第二电容的一端、所述第二二极管的正极以及所述第二场效应管的栅极相连接；所述第二电容的另一端和所述第二二极管的负极均连接至所述第二初级绕组的异名端。

2.根据权利要求1所述的基于变压器的电池组电压均衡电路，其特征在于：所述第一二极管和所述第二二极管均为共阴极双二极管。

3.根据权利要求2所述的基于变压器的电池组电压均衡电路，其特征在于：所述开关电路还包括驱动保护开关电路；所述驱动保护开关电路包括第三场效应管、第四场效应管和单片机；

所述第三场效应管的漏极与所述第一场效应管的栅极相连接；所述第三场效应管的源极与相应单体电池的负极相连接；

所述第四场效应管的漏极与所述第二场效应管的栅极相连接；所述第四场效应管的源极与相应单体电池的负极相连接；

所述第三场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极均与所述单片机相连接；所述单片机控制所述第三场效应管和所述第四场效应管导通或者截止。

4.根据权利要求1所述的基于变压器的电池组电压均衡电路，其特征在于：各所述电压均衡单元还包括滤波电路；所述滤波电路包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、滤波电感以及第三二极管；所述第三二极管的正极与所述第一初级绕组的同名端以及所述第二初级绕组的异名端相连接，所述第三二极管的负极与相应单体电池的正极相连接；所述滤波电感与所述第三二极管并联连接，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容并联连接后，串联连接在所述滤波电感的一端与相应单体电池的负极之间；所述第三滤波电容串联连接在所述滤波电感的另一端与相应单体电池的负极之间。

5.根据权利要求1所述的基于变压器的电池组电压均衡电路，其特征在于：各所述变压器中的所述次级绕组与所述初级绕组的匝数比为1～5：1。

6.根据权利要求1～5任一项所述的基于变压器的电池组电压均衡电路，其特征在于：所述变压器为纳米晶环形磁芯绕制的变压器。