[发明专利]一种簇内均衡电路及均衡控制方法

权利要求书

1.一种簇内均衡电路，其特征在于，包括：

多个单体电芯，每个所述单体电芯串联连接；

多个正激变压器，每个所述正激变压器分别对应一所述单体电芯并与所述单体电芯电连接；

一个辅助电源，分别电连接每个所述正激变压器；

多个均衡使能开关，每个所述均衡使能开关分别对应一所述单体电芯和对应的所述正激变压器，并设置于对应的所述单体电芯和对应的所述正激变压器之间；

当所述均衡使能开关处于闭合状态时，对应的所述单体电芯，对应的所述正激变压器和所述辅助电源形成一均衡回路以控制所述单体电芯的充电和放电；

所述簇内均衡电路还包括一检测单元和控制单元；

所述检测单元用于持续检测每个所述单体电芯的电压值并输出，

所述控制单元分别连接所述检测单元和每个所述均衡使能开关，根据每个所述单体电芯的所述电压值决定对应的所述均衡使能开关的闭合及开断；

当所述单体电芯的电压高于第一预设阈值时，所述控制单元将所述单体电芯记为待放电电芯；

以及，当所述单体电芯的电压小于第二预设阈值时，所述控制单元将所述单体电芯记为待充电电芯；

当所述待放电电芯的数量大于所述待充电电芯的数量时，所述控制单元按照实时电压的大小由低至高的第一次序对所述待充电电芯进行充电均衡，随后按照所述实时电压的大小由高至低的第二次序对所述待放电电芯进行放电均衡；

当所述待放电电芯的数量小于所述待充电电芯的数量时，所述控制单元按照实时电压的大小由低至高的第一次序对所述待充电电芯数量加一个的所述单体电芯进行充电均衡，随后按照所述实时电压的大小由高至低的第二次序对所述待放电电芯进行放电均衡；

以及，预先设置有一充放电固定阈值；

其中：

为所述第一预设阈值；

为所述第二预设阈值；

为每个所述实时电压的实时平均值；

为所述充放电固定阈值。

2.如权利要求1所述的簇内均衡电路，其特征在于，每个所述均衡使能开关包括一第一开关和一第二开关；

所述第一开关设置于所述均衡回路的正向通路上；

所述第二开关设置于所述均衡回路的回流通路上。

3.如权利要求1所述的簇内均衡电路，其特征在于，所述单体电芯依照一预设次序串联排列；

于任意两个相邻的所述单体电芯中，按所述预设次序前一所述单体电芯对应的所述均衡回路的回流通路和后一所述单体电芯对应的所述均衡回路的正向通路共用一导通开关。

4.如权利要求1所述的簇内均衡电路，其特征在于，所述正激变压器包括一第一电压输入端电路和一第二电压输入端电路；

所述第一电压输入端电路连接对应的所述单体电芯；

所述第二电压输入端电路连接所述辅助电源。

5.如权利要求4所述的簇内均衡电路，其特征在于，所述第一电压输入端电路包括：

第一电感、第二电感、第一开关管和第一电阻，依次与所述单体电芯串联连接；

于所述单体电芯和所述第一电感间设置有一第一节点，于所述第一电感和所述第二电感间设置有一第二节点，于所述第一开关管和所述第一电阻间设置有一第三节点，于所述第一电阻和所述单体电芯间设置有一第四节点；

第二开关管，设置于所述第二节点和所述第三节点之间；

第一电容，设置于所述第一节点和所述第四节点之间。

6.如权利要求4所述的簇内均衡电路，其特征在于，所述第二电压输入端电路包括：

第三电感、第三开关管和第三电阻，依次与所述辅助电源串联连接；

于所述辅助电源和所述第三电感间设置有一第五节点，于所述第三电感和所述第三开关管间设置有一第六节点，于所述第三开关管和所述第三电阻间设置有一第七节点，于所述第三电阻和所述辅助电源间设置有一第八节点；

第二电容和第四开关管，串联设置于所述第六节点和所述第七节点之间；

第三电容，设置于所述第五节点和所述第八节点之间，所述第八节点连接一接地端。

7.一种均衡控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任意一项所述的簇内均衡电路中，包括：

步骤S1，持续检测并获取每个所述单体电芯的实时电压；

步骤S2，判断每个所述实时电压是否大于一第一预设阈值，以及每个所述实时电压是否小于一第二预设阈值，并生成相应的判断结果；

步骤S3，根据所述判断结果，将大于所述第一预设阈值的所述实时电压的数量记为待放电电芯数，并将小于所述第二预设阈值的所述实时电压的数量记为待充电电芯数；

当所述待放电电芯数为零且所述待充电电芯数为零时，返回所述步骤S1；

当所述待放电电芯数为零且所述待充电电芯数不为零时，转向步骤S4；

当所述待放电电芯数不为零且所述待放电电芯数小于所述待充电电芯数时，转向步骤S5；

当所述待放电电芯数不为零且所述待放电电芯数大于等于所述待充电电芯数时，转向步骤S6；

步骤S4，按照所述实时电压从低至高的第一次序依次对所述实时电压小于所述第二预设阈值的所述单体电芯进行充电均衡；

步骤S5 ，按照实时电压从低至高的第一次序依次对所述实时电压小于所述第二预设阈值的所述单体电芯进行充电均衡，而后按照所述实时电压从高至低的第二次序依次对所述实时电压大于所述第一预设阈值的所述单体电芯进行放电均衡；

步骤S6，按照实时电压从低至高的第一次序依次对前所述待放电电芯数加一个所述单体电芯进行充电均衡，而后按照所述实时电压从高至低的第二次序依次对所述实时电压大于所述第一预设阈值的所述单体电芯进行放电均衡；

预先设置有一充放电固定阈值；

其中：

为所述第一预设阈值；

为所述第二预设阈值；

为每个所述实时电压的实时平均值；

为所述充放电固定阈值。