[发明专利]一种模块化均衡电路及其均衡方式

摘要

本发明公开了一种模块化均衡电路及其均衡方式，用于解决现有技术中串联电池组均衡拓扑存在较高功率损耗，均衡器件多，均衡电路体积大成本高的问题。本发明包括电池模块、均衡电路、控制器，控制器连接均衡电路，控制均衡电路对电池模块进行均衡；均衡电路包括底层均衡电路、顶层均衡电路；顶层均衡电路包括N个串联的顶层单刀双掷开关，顶层LC串联电路采用串联连接。本发明实现了开关器件的零点流切换，降低了开关器件的开关损耗，且通过模块化均衡，增加了均衡路径，易于扩展，适用于电动汽车或蓄能电站中的蓄能装置的电池管理系统。

主权项

一种模块化均衡电路，其特征在于，包括电池模块、均衡电路、控制器，控制器连接均衡电路，控制均衡电路对电池模块进行均衡；均衡电路包括底层均衡电路、顶层均衡电路；底层均衡电路由N个底层均衡模块Qi(i＝1,2,3…N)串联组成，每个底层均衡模块Qi包括1个电池模块Mi，电池模块Mi由4个电池B1、B2、B3、B4串联组成，4个串联的底层单刀双掷开关S1、S2、S3、S4，3个串联的底层LC串联电路C1‑L1、C2‑L2、C3‑L3；每个单刀双掷开Si关包括三个端子Si_a、Si_b、Si_c(i＝1,2,3,4)；Si_a与Si_b分别为第一静态端子与第二静态端子，Si_c为选择端子；Si_c根据控制信号，选择与Si_a或者Si_b接触；第一静态端子Si_a(i＝1,2,3,4)与电池Bi(i＝1,2,3,4)的正极相连，第二静态端子Si_b与电池Bi的负极相连；电容Ci一端连接选择端子Si_c，电容Ci另一端连接于电感Li；电感Li一端与Ci连接，电感Li另一端与电容C(i+1)、选择端子S(i+1)_c相连；顶层均衡电路包括N个串联的顶层单刀双掷开关Smi(i＝1,2,3,…N)，(N‑1)个串联的顶层LC串联电路，用于电池模块Mi之间的均衡，顶层LC串联电路采用串联连接，各个顶层LC串联电路设在顶层单刀双掷开关Smi之间；每个顶层单刀双掷开关Smi包括三个端子Smi_a、Smi_b、Smi_c；Smi_a、Smi_b分别为第一静态端子与第二静态端子，Smi_c为选择端子；Smi_c根据控制信号选择与Smi_a或者Smi_b接触；Smi_a与电池模块Mi的正极相连，Smi_b与电池模块Mi的负极相连，电容Cmi一端与Smi_c相连，电容Cmi另一端与电感Lmi相连；电感Lmi一端与电容Cmi连接，电感Lmi另一端与电容Cm(i+1)、选择端子Sm(i+1)_c连接；Sm(i+1)_a与电池模块M(i+1)的正极相连，Sm(i+1)_b相连电池模块M(i+1)负极与Smi_a，电池模块M(i+1)负极连接电池模块Mi正极。