[实用新型]一种可适用于多种储能电池的反激式双向均衡电路

说明书

本实用新型公开了一种可适用于多种储能电池的反激式双向均衡电路，包括主控模块，可产生具有设定频率和占空比独立可调的多路PWM控制信号；采集模块，可采集电池组中各个电池单体的电压并上传至主控模块进行数据处理为后续均衡提供依据；均衡模块，由三态缓冲门IC、隔离式MOSFET驱动、电阻构成，用于控制MOSFET的开断，决定电池能量和电流的转移方向，另外包括由电池组、高频变压器、MOSFET构成的主回路，用于通过大电流和转移能量。由主控模块产生设定频率和占空比的PWM驱动信号输入均衡模块，由均衡模块接收控制信号，从而可控制均衡电流的大小和方向，实现电池组与组内任意一个单体电池能量的相互转移。本实用新型可以有效的实现串联电池组的容量均衡，提高电池组的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种可适用于多种储能电池的反激式双向均衡电路，适用于对电池组内部任一电池单体的均衡，使得荷电状态趋于一致。

背景技术

随着大规模电池储能技术的发展，对电池管理系统的要求也日渐增长，其中如何使得大规模电池组中各个单体电池在充放电期间的荷电状态趋于一致的重要性也突显出来。目前，业界普遍采用的均衡方案可分为被动均衡与主动均衡两个大类，被动均衡是在电池组的各个单体电池两端并联合适阻值的电阻或是二极管，通过电阻消耗电池能量或二极管分流来达到均衡的目的，此种方法效率低而且浪费能源。主动均衡则能克服被动均衡的不足，提升效率并且可减少能量的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种可适用于多种储能电池的反激式双向均衡电路。

本实用新型是采用如下技术方案来实现的：

一种可适用于多种储能电池的反激式双向均衡电路，包括

主控模块，可根据要求产生多路具有设定频率、每路占空比独立可调的PWM信号；

采集模块，用于采集电池组中各个电池单体的电压，并将数据发送至主控模块的处理器中进行处理，确定哪一个电池单体需要被均衡；

均衡模块，用于为每个电池单体配置一个此均衡模块，可实现接收来自主控模块的信号控制相应的MOSFET的通断，实现电流与能量在单体与电池组间的相互转移，实现组内各个电池单体荷电状态的一致。

本实用新型进一步的改进在于，均衡模块中包括三态缓冲门74HC245，电阻R1、R2、Rg1、Rg2、Rgs1、Rgs2和隔离式的双通道MOSFET驱动芯片UCC2122a，以及隔离式的电源模块B0512S，以上器件用于接收主控板发送的控制信号并进行相应缓冲后控制MOSFET的通断；其中，三态缓冲门74HC245简称为U1，双通道MOSFET驱动芯片UCC2122a简称为U2，电源模块B0512S简称为P1，P1的1引脚接地，P1的2引脚与5V电源VCC相连，U1的1引脚和20引脚接5V电源VCC，U1的2、3引脚接收来自PWM产生模块产生的控制信号，U1的10引脚和19引脚接地，U1的18引脚经过电阻R1与U2的1引脚相连，U1的17引脚经过电阻R2与U2的2引脚相连，U2的4、5引脚接地，U2的3、8引脚接5V电源VCC，U2的15引脚经过电阻Rg1与Qp的栅极相连，U2的10引脚经过电阻Rg2与Qs的栅极相连接，U2的9引脚与P1的3引脚相连再与Qs的源极相连，U2的11引脚与P1的4引脚相连，U2的14引脚与电池组的总负极相连再与Qp的源极相连，U2的16引脚与5V电源VCC相连，Qp和Qs的栅极和源极之间并接大阻值电阻Rgs1，Rgs2。

本实用新型进一步的改进在于，均衡模块还包括高频变压器，与高频变压器的原边串联的N沟道MOSFET管Qp，与高频变压器的副边串联的N沟道MOSFET管Qs，用以流通均衡电流；在高频变压器原副边同名端相反引脚处分别串联一个N沟道的MOSFET，Qp的漏极与T原边其中一个引脚相连，记此引脚为P，Qp的源极与电池组总负极相连，T原边另一个引脚与电池组总正极相连；Qs的源极和T副边中与P的异名端引脚相连，Qs漏极与电池单体正极相连，T副边的另一引脚与电池单体负极相连。