一种串联电池组均衡设备

摘要

一种串联电池组均衡设备。在串联的多个电池组中，每个电池组连接一均衡模块；所述的均衡模块由分流模块和反激变压器单元组成。均衡模块中，分流模块跨接在相邻的两节单体电池之间；分流模块中：开关管MOSFET的栅极接第一节单体电池正极，开关管MOSFET的源极接储能电感，门极接控制器，储能电感接第一节单体电池负极，二极管的阴极接MOSFET源极，二极管的阳极接第二节电池的负极。所述的反激变压器单元中：控制反激变压器的开关管MOSFET的栅极接第三节电池阳极，源极接变压器原边同名端，门极由控制器控制，反激变压器原边异名端和副边同名端均接第三节电池负极，反激变压器副边异名端接反激变压器保护二极管的阳极，保护二极管的阴极接第一节电池正极。

主权项

一种串联电池组均衡设备，由多个均衡模块构成；所述的均衡模块由分流模块和反激变压器单元组成；在每个均衡模块中，分流模块跨接在相邻的两节单体电池之间；分流模块中开关管MOSFET的漏极接第一节单体电池正极，开关管MOSFET的源极接储能电感，开关管MOSFET的栅极接控制器，储能电感接第一节单体电池负极，二极管的阴极接MOSFET源极，二极管的阳极接第二节单体电池的阴极；其特征在于所述串联电池组中，每3节单体电池为一组，每个电池组连接一个均衡模块；所述的均衡模块中，第一均衡模块(1)、第二均衡模块(2)、第三均衡模块(3)、…….第m均衡模块(m)之间采用级联结构，其级联的方式是通过将串联的电池分组，按照每组电池的最后一节单体电池和相邻的下一组的第一节单体电池共用的原则，在每个电池组中加入均衡模块；所述的第一均衡模块(1)由第一分流模块(1)和第二分流模块(2)组成；第一分流模块(1)由第一开关管MOSFET(Q1)、第一二极管(D1)和第一储能电感(L1)构成；第一分流模块(1)跨接在第一单体电池(CELL1)和第二单体电池(CELL2)两端，第一开关管MOSFET(Q1)的漏极接第一单体电池(CELL1)的正极，第一开关管MOSFET(Q1)的源极分别接第一储能电感(L1)的一端和第一二级管(D1)的阴极，第一开关管MOSFET(Q1)的栅极由控制器控制；第一储能电感(L1)的另一端接第一单体电池(CELL1)负极，第一二极管(D1)的阳极接第二单体电池(CELL2)的负极；第二分流模块(2)由第二开关管MOSFET(Q2)、第二二极管(D2)和第二储能电感(L2)构成；第二分流模块(2)跨接在第二单体电池(CELL2)和第三单体电池(CELL3)两端，第二开关管MOSFET(Q2)的漏极接第二单体电池(CELL2)的正极，第二开关管MOSFET(Q2)的源极分别接第一储能电感(L2)的一端和第二二级管(D2)的阴极，第二开关管MOSFET(Q2)的栅极由控制器控制；第二储能电感(L2)的另一端接第二单体电池(CELL2)负极，第二二极管(D2)的阳极接第三单体电池(CELL3)的负极，其余第二均衡模块(2)、第三均衡模块(3)、…….第m均衡模块(m)的组成结构以及与所均衡的电池组的连接方式和第一均衡模块(1)相同；所述的反激变压器单元包括第一变压器(T1)、第三开关管MOSFET(Q3)和第三二极管(D3)；第三开关管MOSFET(Q3)的漏极接第三单体电池(CELL3)的阳极，第三开关管MOSFET(Q3)的源极接第一变压器(T1)的原边同名端，第三开关管MOSFET(Q3)的栅极由控制器控制；第一变压器(T1)原边的异名端接第三单体电池(CELL3)的负极；第一变压器(T1)的副边同名端接第三单体电池(CELL3)的负极，第一变压器(T1)的副边异名端接第三二极管(D3)的阳极，第三二极管(D3)的阴极接第一单体电池(CELL1)的正极；当电池组中相邻的单体电池电压出现偏差时，控制器给分流模块中的开关管MOSFET导通信号，电压高的单体电池中的能量被分流到所述的储能电感中，储能电感上的电流线性增加；当所述的分流模块中的开关MOSFET关断时，一方面电源继续给电池组充电，同时电感为了续流，与分流模块中的二极管和电压较低的电池形成回路，如此能量便流动到了电压较低的电池中，实现了能量的转移；当电池组的最后一节单体电池的电压大于第一节电池的电压时，所述的反激变压器单元中的开关管MOSFET导通，变压器的初级绕组电感储能，当所述的反激变压器单元中的开关管MOSFET关断时，变压器初级绕组中的能量通过变压器被重新分配到电池组各单体电池中。