[发明专利]一种直流电源均衡管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种直流电源均衡管理系统，其特征是，该直流电源均衡管理系统包括：

直流电源：用于给整个系统供电；

以及依次连接的

采集模块：用于采样直流电源各单体均衡电流、端电压、温度；

均衡模块：用于构成直流电源均衡能量通路；

控制模块：用于控制均衡模块内的开关器件开断，实现均衡控制策略；

运算处理模块：用于运算采样数据，进行比较判断；

采集模块包括：高量程电流传感器、直流电源电压单体采集模块、温度传感器，所述高量程电流传感器的量程根据直流电源发生断路时的最大均衡电流设置；

直流电源电芯包括铅酸蓄电池或磷酸铁锂电池或三元锂电池；所述的直流电源被分为N个模组，每个模组包含n个电池单体；所述直流电源N个模组构成串联回路，对负载供电；

均衡模块包括：主控模块和若干从控模块；主控与从控模块均并联于直流电源两端，其中主控模块并联与每个模组两端，用于各模组之间的电压均衡；从控模块并联于每节电池单体两端，用于各单体间的电压均衡；主控与从控之间无连接关系；

主控模块包括大功率开关器件与二极管组成的N个BUCK-BOOST升降压电路，其中二极管反并联于大功率开关器件两端，每路升降压电路两端分别并联连接于相邻两个电池模组两端，通过N组相邻电池模组间的能量流动进行电压均衡；从控模块包含n-1路均衡电路，所述的每路均衡电路包括2个大功率开关器件与2个低导通压降肖特基二极管，其中二极管反并联于大功率开关器件两端；所述的均衡电路两端分别连接于电池单体两端和直流母线正负极；

系统采用方法为电压闭环控制，具体包括：

运算处理模块计算得到N组电池组中每组电池组电压的平均值，并输入至控制模块，控制模块包括：

比较环节：对每组的平均电压与相应从控均衡电路一端的电池单体电压做减法，将两者差值与设定的均衡误差阙值进行比较，若大于设定阙值，将数字1输入至延时环节；若小于设定阙值，将数字0输入至延时环节；

延时环节：通过设置一个大于大功率开关管开关周期的延时，根据比较环节得到的数字进行判断，若比较环节持续输入数1，表明系统状态在设定延时时间范围内，则启动均衡电路对相应电池单体进行电压均衡，电池单体与直流母线经由均衡模块构成双向能量通路；若不满足上述条件，则不启动均衡电路；

互锁环节：对功率开关管进行互补控制，保证均衡电路在单体欠压时仅工作于升压模态，在单体过压时仅工作于降压模态。