基于双向变换器的电池均衡装置及控制电池均衡的方法

摘要

本发明涉及一种基于双向变换器的电池均衡装置及控制电池均衡的方法，该装置包括：电池/超级电容组本体；串联高压电池组；双向DC/DC变换器，其低压端口通过第一开关阵列与所述电池/超级电容组本体连接，其高压端口通过第二开关阵列与所述串联高压电池组连接；以及控制模块，其分别与所述双向DC/DC变换器和第一开关阵列连接。本发明电池均衡装置能够在不影响电池/超级电容组本体正常使用的前提下，实现对电池/超级电容组本体中单个电池/超级电容的不均衡状态进行全面、快速的均衡。

主权项

一种基于双向变换器的电池均衡装置，包括：电池/超级电容组本体，其特征在于，还包括：串联高压电池组；双向DC/DC变换器，其低压端口通过第一开关阵列与所述电池/超级电容组本体连接，其高压端口通过第二开关阵列与所述串联高压电池组连接；第一开关阵列包括多条带有开关的通电线路，电池/超级电容组本体中的每片电池通过两条通电线路与所述双向DC/DC变换器的低压端口连接构成通电回路；所述第二开关阵列包括两个开关，分别连接于所述串联高压电池组的正极和负极线路中；电压传感器，设于所述双向DC/DC变换器的低压端口，获取所述电池/超级电容组本体中单片电池的电压模拟信号；电流传感器，设于所述双向DC/DC变换器内，用于获取流过所述双向DC/DC变换器的电流模拟信号；控制模块，分别与所述双向DC/DC变换器和第一开关阵列连接；所述控制模块包括：模拟‑数字转换电路，分别与所述电压传感器和电流传感器连接，用于将所述电压模拟信号和电流模拟信号分别转换为电压数字信号和电流数字信号；均衡状态图逻辑控制模块，与所述模拟‑数字转换电路连接，用于根据所述电压数字信号控制所述电池/超级电容组本体中电压高的单片电池向所述串联高压电池组放电，或者所述串联高压电池组向所述电池/超级电容组本体中单片电压低的电池充电；根据所述电流数字信号控制双向DC/DC变换器内均衡电流的大小；故障诊断模块，分别与所述第一开关阵列和均衡状态图逻辑控制模块连接；通信模块，与整车能量管理系统和整车中央控制器以及整车电池管理系统连接；所述控制模块通过控制所述开关阵列，使得所述电池/超级电容组本体中电压高的单片电池向所述串联高压电池组放电，和/或者所述串联高压电池组向所述电池/超级电容组本体中电压低的单片电池充电，以实现所述电池/超级电容组本体中所有单片电池的电压达到均衡。