[发明专利]一种基于反激式变压器的电池双向均衡电路及其控制方法

摘要

本发明提出了一种基于反激式变压器的电池组双向均衡结构及其实现的方法，本发明应用于电池组均衡系统领域。均衡结构由三部分组成：能量转换存储单元、开关控制阵列部分、微控制器部分。微控制器循环检测电池组中低电量的电池单体，将电池组整体作为能量输入部分，促使能量转移至低电量的电池单体。本发明能够同时针对电池组中两个电池单体进行能量补充均衡，另一种工作模式为两个单体通过正激方式直接相连并行补充均衡。本发明采用两种工作模式(反激工作模式和正激工作模式)相结合的控制方式进行快速均衡，均衡拓扑结构简单，且体积较小，均衡速度快，适用于大规模电池组均衡系统。

主权项

1.一种基于反激式变压器的电池双向均衡电路及其控制方法，本发明所包含的均衡拓扑结构分为三部分：基于反激变压器的能量转换电路、开关控制切换电路以及微型处理器控制单元。具体包括：N个电池单体、2N个开关控制单元、双绕组输出的反激变压器、开关管驱动控制单元以及微型控制处理器，每个电池单体分别连接一个控制开关。DC‑DC能量转换电路包括：反激式变压器、RCD吸收电路、MOSFECT开关管驱动电路以及输入输出电容C_in和C_out。单体电池并联有4.3V的稳压二极管，采用反向连接的方式，防止电池过充，避免电池受到不必要的损坏。本发明具体的均衡过程由两种工作模式共同作用，即在电池组出现大规模电池单体数量不均衡的状况下，采用反激工作模式，电池组整体作为能量的输入，电池组单体作为能量的输出。由于特殊的双绕组输出结构，能够同时对应两个低电量的电池单体进行充电均衡，微控制器不断循环检测低电量的电池单体，每次选中其中低电量的两个，进行能量的均衡补充，直到整个电池组，达到最终的均衡一致状态。也能将高能量的两个电池单体作为能量输入，回馈至整个电池组中。在电池组中出现小规模电池单体数量不均衡的状况下，采用正激工作模式，选择整组中低电量的两个电池单体，通过连接至反激变压器的两路输出绕组上，一对一直接进行能量补充，达到快速均衡的目的。