[发明专利]双向无损主动均衡装置

摘要

本发明公开了双向无损主动均衡装置，包括主控电路、双向反激DC/DC电路、总体侧PWM波产生电路、单体侧PWM波产生电路、总体侧稳压电路、单体侧稳压电路、保护电路。本发明不需要外接储能元件，而是使用电池组代替储能元件。在单体电压过高是由电池单体对电池组充电使电池电压下降；当电池电压过低时由电池组对该电池进行充电使单体电压升高。本发明能够实现电池单体之间的均衡，在均衡开始时，均衡电路以恒定的电流对电池进行充电；当达到设定电压时以恒定的电压对电池充电。

主权项

双向无损主动均衡装置，其特征在于：包括主控电路、双向反激DC/DC电路、总体侧PWM波产生电路、单体侧PWM波产生电路、总体侧稳压电路、单体侧稳压电路、保护电路；所述主控电路包括单片机；所述单片机包括单体电池采集端和控制端，控制端包括SW1、SW2、CT1、CT2四个输出端口；所述双向反激DC/DC电路包括电阻R1～R4、电容C1～C4、二极管D1～D5、三极管Q1～Q2、变压器B1；所述双向反激DC/DC电路分为单体侧电路和总体侧电路；所述总体侧电路的构成是：电容C2与电阻R1并联后一端与变压器B1初级绕组的一端连接，电容C2与电阻R1并联后另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极与变压器B1初级绕组的另一端连接；二极管D3的正极与变压器B1初级绕组的另一端连接，二极管D3的负极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极与电阻R2连接，二极管D2的负极连接到二极管D3的正极，二极管D2的正极连接到三极管Q1的发射极；电容C1的一端连接到电容C2与电阻R1并联后与变压器B1初级绕组的连接处且通过开关SW1引出，电容C1的另一端与电阻R2的另一端连接；三极管Q1的发射极引出为IS1端口，三极管Q1的基极引出为COUT1端口；所述单体侧电路的构成是：电容C4与电阻R3并联后一端与变压器B1次级绕组的一端连接，电容C4与电阻R3并联后另一端与二极管D4的负极连接，二极管D4的正极与变压器B1次级绕组的另一端连接；变压器B1次级绕组的另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与电阻R4连接，二极管D5的负极连接到二极管D4的正极，二极管D5的正极连接到三极管Q2的发射极；电容C3的一端连接到电容C4与电阻R3并联后与变压器B1次级绕组的连接处且通过开关SW1引出，电容C3的另一端与电阻R4的另一端连接；三极管Q2的发射极引出为IS2端口，三极管Q2的基极引出为COUT2端口；总体侧PWM波产生电路包括电流模式PWM控制器U1、电阻R5～R6、电容C5～C7；所述电阻R5与电容C5并联且跨接在电流模式PWM控制器U1的COMP引脚、VFB引脚之间，且COMP引脚为COMP1端口，VFB引脚为VFB1端口；电流模式PWM控制器U1的ISENSE引脚为IS1端口，电流模式PWM控制器U1的RT/CT引脚依次串联电阻R6、电容C6后接地并设为VRE1端口，电容C7跨接在电流模式PWM控制器U1的RT/CT引脚和VRE1端口之间；电流模式PWM控制器U1的VREF引脚为VRE1端口，电流模式PWM控制器U1的VCC引脚连接到+12V电源，电流模式PWM控制器U1的VOUT引脚为COUT1端口，电流模式PWM控制器U1的GND引脚为接地端；单体侧PWM波产生电路包括电流模式PWM控制器U2、电阻R7～R8、电容C8～C10；所述电阻R7与电容C8并联且跨接在电流模式PWM控制器U2的COMP引脚、VFB引脚之间，且COMP引脚为COMP2端口，VFB引脚为VFB2端口；电流模式PWM控制器U2的ISENSE引脚为IS2端口，电流模式PWM控制器U2的RT/CT引脚依次串联电阻R8、电容C9后接地并设为VRE1端口，电容C10跨接在电流模式PWM控制器U2的RT/CT引脚和VRE1端口之间；电流模式PWM控制器U1的VREF引脚为VRE2端口，电流模式PWM控制器U1的VCC引脚连接到+12V电源，电流模式PWM控制器U1的VOUT引脚为COUT2端口，电流模式PWM控制器U1的GND引脚为接地端；所述总体侧稳压电路包括电阻R9～R11、可控硅二极管T1、光电耦合器P1；所述光电耦合器P1的阳极与可控硅二极管T1的阴极连接，光电耦合器P1的阴极通过电阻R11与可控硅二极管T1的阴极连接，电阻R9一端与可控硅二极管T1阳极连接且连接到总体电源正极；电阻R9的另一端与可控硅二极管T1的栅极连接且连接到电阻R10的一端，电阻R10的另一端与可控硅二极管T1的阴极连接且连接到总体电源负极；光电耦合器P1的集电极引出为COMP1端口，光电耦合器P1的发射极引出为VFB1端口；所述单体侧稳压电路包括电阻R12～R14、可控硅二极管T2、光电隔离器P2；所述光电隔离器P2的阳极与可控硅二极管T2的阴极连接，光电隔离器P2的阴极通过电阻R14与可控硅二极管T2的阴极连接，电阻R12一端与可控硅二极管T2阳极连接且连接到单体电源正极；电阻R12的另一端与可控硅二极管T2的栅极连接且连接到电阻R13的一端，电阻R13的另一端与可控硅二极管T2的阴极连接且连接到单体电源负极；光电隔离器P2的集电极引出为COMP2端口，光电隔离器P2的发射极引出为VFB2端口；所述保护电路包括电阻R15～R18、三极管Q3～Q5；所述三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极与三极管Q5的集电极连接且引出为COMP1端口；三极管Q3的基极通过电阻R15引出为CT1端口，三极管Q3的集电极通过电阻R16连接到电源+5V；三极管Q4的发射极通过电阻R18接地；三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极通过电阻R17引出为CT2端口；所述主控电路、双向反激DC/DC电路、总体侧PWM波产生电路、单体侧PWM波产生电路、总体侧稳压电路、单体侧稳压电路、保护电路的同名端口相互连接。