[发明专利]一种动力电池组主动均衡分层控制的装置及方法

权利要求书

1.一种动力电池组主动均衡分层控制的装置，其特征在于，包括主控制器以及与主控制器连接的若干个底层均衡模块、顶层均衡模块、选择开关、若干个开关矩阵，所述顶层均衡模块连接选择开关，所述选择开关连接若干个开关矩阵，所述若干个开关矩阵分别与对应的电池组连接，所述若干个底层均衡模块分别与对应的电池组连接；

所述电池管理系统用于计算单体电池SOC值；

所述主控制器用于根据单体电池的SOC值，通过均衡控制策略判断出所需要均衡的单体电池，并通过控制总线向顶层均衡模块、底层均衡模块、选择开关和开关矩阵发送驱动信号；

所述底层均衡模块用于根据驱动信号实现同一电池组内单体电池的均衡；

所述顶层均衡模块用于根据驱动信号依次控制选择开关和对应开关矩阵实现不同电池组内单体电池的均衡或电池组组间的均衡。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池组主动均衡分层控制的装置，其特征在于，所述底层均衡模块包括n个CUK变换器，n个第一传输总线隔离开关Q_ji1，n个第二传输总线隔离开关Q_ji2，n个第一电池隔离开关S_ji1，n个第二电池隔离开关S_ji2，两条电荷传输总线Bj+、Bj-，其中第一传输总线隔离开关Q_ji1与第二传输总线隔离开关Q_ji2同时断开或同时闭合，受同一个驱动信号控制；第一电池隔离开关S_ji1和第二电池隔离开关S_ji2同时断开或同时闭合，受同一个驱动信号控制，所述CUK变换器的第1引脚和第2引脚分别连接对应单体电池的两端，第3引脚连接电荷传输总线Bj+，第4引脚连接电荷传输总线Bj-，所述第一电池隔离开关S_ji1的两端分别连接对应CUK变换器的第1引脚和第3引脚，所述第二电池隔离开关S_ji2的两端分别连接对应CUK变换器的第2引脚和第4引脚，所述第一传输总线隔离开关Q_ji1串联在电荷传输总线Bj+上，所述第二传输总线隔离开关Q_ji2串联在电荷传输总线Bj-上，其中i＝1,2,…n；e＝1,2,…n；j＝1,2,…m。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池组主动均衡分层控制的装置，其特征在于，所述CUK变换器包括电感L₁、L₂，电容C₁、C₂、C₃，MOS管M，二极管D，电容C₂的一端与MOS管M的源极和CUK变换器的第2引脚相连接，MOS管M的漏极与电感L₁的一端相连接，电感L₁的另一端与CUK变换器的第1引脚相连，电容C₁串联在电感L₁与电感L₂之间；二极管D的阳极与电感L₂的一端相连接，电容C₂的另一端与二极管的阴极和CUK变换器的第3引脚相连接，电容C₃的两端分别与CUK变换器的第3引脚、第4引脚相连接电感L₂的另一端与CUK变换器的第4引脚相连接。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池组主动均衡分层控制的装置，其特征在于，所述顶层均衡模块包括变压器T、串联在变压器T原边的MOS管G1以及串联在变压器T副边的MOS管G2，所述MOS管G1的栅极连接主控制器，所述MOS管G2的栅极连接主控制器。