[发明专利]基于LC-L的串联电池组均衡电路及均衡方法

权利要求书

1.基于LC-L的串联电池组均衡电路及均衡方法，其特征在于：

串联电池组由n个单体电池组成；所述均衡电路包括2n+2个MOS管、2n+2个二极管、一个LC-L储能电路；所述LC-L储能电路包括电感L、电容C、二极管VD、di/dt抑制电路；所述di/dt抑制电路包括缓冲电感L_b、电阻R_b、二极管VD_b；

每个所述单体电池的正极的左右桥臂与串联的MOS管和二极管相连接，每个所述单体电池的负极的左右桥臂与串联的MOS管和二极管相连接，然后将MOS管和二极管串联电路的尾端与LC-L储能电路串联连接；

在LC-L储能电路中，电感L和二极管VD串联后与电容C并联，再与di/dt抑制电路进行串联；在di/dt抑制电路中，电阻R_b和二极管VD_b串联后与缓冲电感L_b进行并联；

串联电池组中每个单体电池依次标记为B₁，B₂，…，B_n；均衡电路中每个MOS管依次标记为S₀，S₁，S₂，…，S_2n，S_2n+1；均衡电路的目标为，充放电过程中使电池组各单体电池的SOC趋于一致；

实现上述目标包括以下步骤：

当SOC最高的单体电池B_i和SOC最低的单体电池B_j的差值满足均衡电路工作的阈值条件时，均衡电路开始工作；

均衡过程分为三个阶段：第一阶段，打开单体电池B_i对应的MOS管S_2i-1和S_2i，单体电池B_i向LC-L储能电路储存能量；第二阶段，MOS管S_2i-1和S_2i关闭，电感通过L-VD-C回路进行续流，缓冲电感经L_b-VD_b-R_b回路进行续流，经过MOS管的切换间隔时间，打开单体电池B_j对应的MOS管S_2j-2和S_2j+1；第三阶段，LC-L储能电路向单体电池B_j储存能量。

2.根据权利要求1所述的基于LC-L的串联电池组均衡电路及均衡方法，其特征在于：

串联电池组均衡电路连接有控制电路；所述控制电路控制信号的频率大小根据LC-L储能电路的参数、MOS管的开关损耗、整组及单体电池电压、均衡电流而定。

3.根据权利要求2所述的基于LC-L的串联电池组均衡电路及均衡方法，其特征在于：所述控制电路输出驱动信号的占空比使LC-L储能电路储存的能量在每个信号周期内复位，即电感和缓冲电感的电流先从零开始上升，最后又下降到零。

4.权利要求1-3任一项所述的基于LC-L的串联电池组均衡电路及均衡方法，其特征在于：所述串联电池组的单体电池为二次电池；所述二次电池为铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池、超级电容器中的一种。