申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2022-07-27

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN115224765B

主分类号：H02J7/00

分类号：H02J7/00;H02M3/158;H02M1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.11.08#实质审查的生效;2022.10.21#公开

摘要：本发明公开了一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法，该均衡电路包括串联电池组、LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，均衡电路拥有两种控制模式。本发明公开的控制方法通过引入两种谐振模式，在减少开关器件数量的同时还实现能量在电池组中任意两节单体电池间的直接传输，从而实现对串联电池组的均衡，有利于提高电池组可用容量和延长使用寿命。本发明具有以下优点：减少开关器件数量的同时还实现了DC2CDirectCell‑to‑Cell的均衡方式；利用LC谐振模块实现零电流开关，减少了开关损耗，可有效提高开关频率，减小电路体积。

主权项：1.一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，其特征在于，所述均衡电路包括：串联电池组、1个LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，所述均衡电路拥有两种控制模式；所述串联电池组由n个电池单体串联组成，依次命名为B1、B2、...、Bi、...、Bn，i=1、2、...、n，n为正整数；所述LC谐振模块由一个电感L和一个电容C串联组成；所述两组开关选择模块分别为A组开关选择模块和B组开关选择模块；A组开关选择模块由n+1个选通开关组成，分别为SA1、SA2、...、SAi、...、SAn+1，n+1个选通开关中编号为奇数的选通开关SAp，分别为SA1、SA3、...、SAp、...、SAn-1，SAp一端与电池单体Bp的正极连接，另一端与LC谐振模块的一端相连，LC谐振模块的该端命名为奇数端，n+1个选通开关中编号为偶数的选通开关SAq，分别为SA2、SA4、...、SAq、...、SAn，SAq一端与电池单体Bq的正极连接，另一端与LC谐振模块的另一端相连，LC谐振模块的该端命名为偶数端，A组开关选择模块中SAn+1的一端与电池单体Bn的负极连接，另一端连接到LC谐振模块的奇数端；B组开关选择模块由1个选通开关SB1组成，SB1两端分别连接到LC谐振模块的两端；所述电压采样电路采集电池组中各电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输到微控制器，微控制器利用电压信息判断串联电池组中电压最大、电压最小的电池单体的编号是否奇偶相同，根据判断结果从两种控制模式中择其一，并产生相应的控制信号，经过开关驱动电路放大信号，控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断；所述两种控制模式下的一个均衡周期均有三个阶段：当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶相同时，均衡电路处于模式1，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电；在阶段三，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶不同时，均衡电路处于模式2，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；在阶段三，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华南理工大学 基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法

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