[发明专利]一种单电感单电容串联电池组自适应主动均衡方法

权利要求书

1.一种单电感单电容串联电池组自适应主动均衡方法，其特征在于：

串联电池组由n个单体电池串联组成；串联电池组的均衡拓扑包括2n+2个MOS管、2n-1个二极管、一个电感电容串联电路；电感电容串联电路包括串联在一起的电感L与电容C；2n-1个二极管中有一个二极管D；

串联电池组中每个单体电池依次标记为B₁，B₂，…，B_n；与单体电池连接的MOS管依次标记为S₀，S₁，…，S_2n+1；

单体电池B₂，B₃，…，B_n正极的左右桥臂与串联的MOS管和二极管相连接；单体电池B₁，B₂，…，B_n-1负极的左右桥臂与串联的MOS管和二极管相连接；单体电池B₁正极的左桥臂与MOS管S₁连接，单体电池B₁正极的右桥臂与MOS管S₀连接；单体电池B_n负极的左桥臂与MOS管S_2n+1连接，单体电池B_n负极的右桥臂与MOS管S_2n连接；MOS管S₀的源极与编号为偶数的MOS管的漏极连接，MOS管S_2n+1的漏极与编号为奇数的MOS管的源极连接；

电感电容串联电路中，电感L的顶部与MOS管S₀的源极连接，电容C的底部与MOS管S_2n+1的漏极连接；二极管D与电容C并联，二极管D的阳极与电容C的底部连接，二极管D的阴极与电容C的顶部连接；

均衡方法为：利用电感L实现高电量单体电池的放电均衡；利用电感电容串联电路实现低电量单体电池的充电均衡；

均衡方法如下：

设定均衡启动阈值和均衡停止阈值其中

设最高单体电池电压和平均单体电池电压的差值为△₁，平均单体电池电压和最低单体电池电压的差异为△₂，每个采样周期自适应均衡控制策略为：

当△₁或△₂大于均衡启动阈值时，如果△₁≥△₂，则对最高电圧对应的单体电池放电均衡；如果△₁＜△₂，则对最低电压对应的单体电池充电均衡；

当△₁、△₂均小于均衡停止阈值时，均衡拓扑停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种单电感单电容串联电池组自适应主动均衡方法，其特征在于：

当最高电压单体电池数量不为1时，选择序号最小的单体电池放电均衡，当最低电压单体电池数量不为1时，选择序号最大的单体电池充电均衡。

3.根据权利要求2所述的一种单电感单电容串联电池组自适应主动均衡方法，其特征在于：

串联电池组的均衡拓扑连接有控制电路；所述控制电路控制信号的频率大小根据均衡拓扑的参数、串联电池组及单体电池的电压和均衡电流而定；所述控制电路输出驱动信号的占空比应使储能器件的电流在每个开关周期内复位，即每个开关周期内，通过电感L或电感电容串联电路的电流先从零开始上升，最终又下降到零。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种单电感单电容串联电池组自适应主动均衡方法，其特征在于：

串联电池组中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。