一种交错模块化的Pack to Cell均衡电路及控制方法

摘要

本发明公开了一种交错模块化的Pack to Cell均衡电路及控制方法，包括：将动力电池组分为M级电池模块，每个电池模块包含N个电池单体；其中第K级电池模块连接第K级LC谐振变换电路的输入端，第K级LC谐振变换电路的输出端通过选择开关模块连接第K+1级电池模块的电池单体；以此类推，第M级电池模块连接第M级LC谐振变换电路的输入端，第M级LC谐振变换电路的输出端通过选择开关模块连接第1级电池模块的电池单体；本发明有益效果：在不额外增加均衡器的条件下能够实现模块与模块之间的均衡，克服了传统Pack to Cell均衡电路电池组对电池单体充电均衡时，也会对该电池单体放电的问题，有效提高了净均衡电流和均衡效率。

主权项

一种交错模块化的Pack to Cell均衡电路，其特征是，包括微控制器、地址译码电路、M级LC谐振变换电路、选择开关模块、滤波电容和动力电池组；将动力电池组分为M级电池模块，每级电池模块包含N个电池单体；其中第K级电池模块连接第K级LC谐振变换电路的输入端，第K级LC谐振变换电路的输出端通过选择开关模块连接第K+1级电池模块的电池单体，以此类推，第M级电池模块连接第M级LC谐振变换电路的输入端，第M级LC谐振变换电路的输出端通过选择开关模块连接第1级电池模块的电池单体；所述微控制器分别与每一个电池单体和每一级LC谐振变换电路连接；所述每一级LC谐振变换电路的输入端和输出端分别并联滤波电容；所述微控制器判断第K+1级电池模块最低电压对应的电池单体编号，通过选择开关模块，将第K+1级电池模块中电压最低的电池单体选通至第K级LC谐振变换电路的输出端；第K级电池模块的总电压作为第K级LC谐振变换电路的输入；同时，微控制器控制第K级LC谐振变换电路交替工作在充电和放电两个状态；所述第K级LC谐振变换电路包括：输入端的一端依次串联MOS管Q_K1和二极管D_K1后，连接两个支路，其中一个支路依次串联MOS管Q_K3和二极管D_K3、另一个支路依次串联电感L_K0和电容C_K0的一端；输入端的另一端依次串联反向二极管D_K2和MOS管Q_K2后，连接两个支路，其中一个支路连接电容C_K0的另一端、另一个支路依次串联反向二极管D_K4和MOS管Q_K4，其中，K=1，...，M；所述电容C_K0的一端和另一端即为电容C_K0的两端；所述第K级LC谐振变换电路中的MOS管Q_K1和MOS管Q_K2由一路PWMK+信号驱动、MOS管Q_K3和MOS管Q_K4由另一路互补的PWMK‑信号驱动，二极管D_K1‑D_K4起隔离作用，确保电流的单向流动；其中，K=1，...，M。