基于功率电感的能量传递双向均衡系统及其控制方法

摘要

一种基于功率电感的能量传递双向均衡系统及其控制方法，包括数据采集、主控模块、通信模块、均衡模块和驱动模块，选取以功率电感作为能量传递的媒介的一种双向均衡电路拓扑结构。本发明总体的均衡思路为：首先数据采集模块对电池包内的单体电压、母线电流进行实时的检测，识别电池组工作状态，然后利用事先确定的均衡变量和均衡指标进行不一致性判定，满足均衡条件则按照制定的控制策略进行均衡，同时不断监测电池状态，满足停止条件后停止均衡。通过控制电压较高的电池所对应的MOSFET的开关，就可以将能量从电压较高的电池转移至邻近的电压较低的电池，均衡电流的大小与MOSFET闭合时间相关。上述所述的均衡系统可以进行搁置均衡、充电均衡、放电均衡，实现高效、全方位均衡，最终解决在使用过程中电池单体的不一致性问题。

主权项

一种基于功率电感的能量传递双向均衡系统，其关键特征在于采用“主‑从”式结构，整个系统由一个主控单元和多个从控单元组成，从控单元分布在不同的电池组内，每个从控单元包括数据采集模块、均衡模块、驱动模块三部分，负责一组电池单体电压的检测和均衡，能够通过内部CAN总线与主控单元进行通信；主控单元可以进行母线电流的检测和组间均衡，能够通过RS232与上位机进行通讯进行调试和状态显示，主控芯片位于数据采集及控制模块上，负责电压采集、信息传输和均衡控制，该模块电路为数字信号电路，通过隔离芯片将控制信号传至驱动模块，驱动模块将信号放大后驱动均衡模块，均衡模块的电路为功率电路，是均衡电路拓扑结构的具体实现，用于执行均衡。