[发明专利]一种电池组双层拓扑结构均衡电路及方法

权利要求书

1.一种电池组双层拓扑结构均衡电路，其特征在于，包括总电池组、小电池组、第一层拓扑均衡电路和若干个并联的第二层拓扑均衡电路；

小电池组包括多个串联的相邻单体电池，总电池组包括多个串联的小电池组；第一层拓扑均衡电路包括多绕组变压器和控制开关，小电池组内的一个单体电池、控制开关K1_1和一个多绕组变压器的副绕组连接，形成第一层充电回路；小电池组、控制开关K1和多绕组变压器的原绕组连接，形成第一层放电回路；

第二层拓扑均衡电路包括变压器和两个控制开关，变压器的原绕组、控制开关S1和总电池组连接，形成第二层放电回路；变压器的副绕组、控制开关S1_1和小电池组连接，形成第二层充电回路。

2.根据权利要求1所述的电池组双层拓扑结构均衡电路，其特征在于，多绕组变压器的副绕组数量为三个，小电池组内单体电池数量为三个。

3.根据权利要求1所述的电池组双层拓扑结构均衡电路，其特征在于，多绕组变压器的副绕组并联有保护电容C1_1，变压器副绕组并联有保护电容C1。

4.根据权利要求1所述的电池组双层拓扑结构均衡电路，其特征在于，变压器的原绕组和小电池组负极之间连接有二极管D1，二极管D1正极朝向变压器的原绕组；变压器的副绕组和小电池组负极之间连接有二极管D2，二极管D2正极朝向小电池组负极；多绕组变压器的原绕组和小电池组负极之间连接有二极管D3，二极管D3正极朝向多绕组变压器的原绕组；多绕组变压器的副绕组和小电池组负极之间连接有二极管D4，二极管D4正极朝向小电池组负极。

5.根据权利要求1所述的电池组双层拓扑结构均衡电路，其特征在于，第一层充电回路、第一层放电回路和第二层充电回路均连接有保险丝。

6.根据权利要求1所述的电池组双层拓扑结构均衡电路，其特征在于，所有控制开关均采用MOS管。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述电路的电池组双层拓扑结构均衡方法，其特征在于，将与总电量较低的小电池组连接的第二层放电回路的控制开关S1闭合，对该第二层放电回路中的变压器原绕组充电；待该变压器原绕组充电完毕后，断开第二层放电回路的控制开关S1，并闭合包含需要进行充电小电池组的第二层充电回路的控制开关S1_1，对总电量较低的小电池组进行充电，待原绕组中的能量转移完成后，断开该第二层充电回路的控制开关S1_1，完成一次能量从总电池组至小电池组的转移；

然后待所有小电池组的能量相同后，闭合与总电量较低的小电池组连接的第一层放电回路的控制开关K1，对该第一层放电回路中的多绕组变压器原绕组充电；待所述变压器原绕组充电完毕后，断开第一层放电回路的控制开关K1，并闭合包含需要进行充电单体电池的第一层充电回路的控制开关K1_1，对单体电池进行充电，待多绕组变压器的原绕组中的能量转移完成后，断开第一层充电回路的控制开关K1_1，完成一次能量从小电池组至电池单体的转移。