[发明专利]一种锂离子电池系统均衡器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池系统均衡器及其控制方法，属于电力电子技术和蓄电池组能量均衡管理技术领域。本发明当电池系统处于充电状态时，每个电池组中能量最高的电池单元并联同时均衡放电，能量高的均衡放电电流大；当电池系统处于放电状态时，每个电池组中能量最低的电池单元并联同时被均衡充电，能量低的均衡充电电流大；当电池系统处于静置状态时，每个电池单元均衡模块实现两单体电池间的能量均衡。本发明拓扑电路原理简单，均衡能量转移效率高、均衡速度快、对均衡电流的控制能力强，在实现每组电池组内各电池单元间能量均衡的同时，也实现了不同电池组间及不同电池组的电池单元之间的能量均衡。

主权项

1.一种锂离子电池系统均衡器，其特征在于：由N个选通开关矩阵、N个电感、两个带反并联二极管D1和D2的主控开关M1和M2、一个电压源E、以及N*m个电池单元均衡模块Aij组成；其中选通开关矩阵由上桥臂双层功率开关矩阵T、下桥臂双层功率开关矩阵S构成，每个电池单元均衡模块由两个功率开关和一个电感L构成；上桥臂功率开关矩阵T和下桥臂功率开关矩阵S均为由m对反向串联的功率开关组成的双层功率开关矩阵；N个选通开关矩阵的上桥臂的上层m个功率开关的上端引出N条引线分别与电感L1、L2、…、LN的一端相连，电感L1、L2、…、LN的另一端连接在一起共同与主控开关M1的一端和M2的一端相连；N个选通开关矩阵的下桥臂的下层m个功率开关的下端引出N条引线连接在一起，共同与主控开关M1的另一端和电压源E的负极相连；电压源E的正极与主控开关M2的另一端相连；每个电池单元中的两个串联单体电池引出的3条引出线分别与对应的电池单元均衡模块中的两个功率开关和一个电感L的一端相连，两个功率开关和一个电感L的另一端连接在一起；i=1,2,...N；j=1,2,...m；当电池系统处于充电状态时，每个电池组中能量最高的电池单元并联同时均衡放电，能量高的均衡放电电流大；当电池系统处于放电状态时，每个电池组中能量最低的电池单元并联同时被均衡充电，能量低的均衡充电电流大；当电池系统处于静置状态时，每个电池单元均衡模块实现两单体电池间的能量均衡。