一种串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器及其控制方法

专利主权项内容

1.一种串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器的控制方法，其特征在于：对于由n个单体电池串联组成的电池包/组，均衡器由4n个带反并联二极管的MOSFET功率开关管，1个主控开关M，2个二极管D，1个电容C和一个反激式变压器T组成；其中，4n个带反并联二极管的MOSFET功率开关管包括上层功率开关Q和下层功率开关S，上层功率开关Q由Q1i及Q2i组成，下层功率开关S由S1i及S2i组成；所述功率开关Q1i的一端与单体电池Celli的正极相连，功率开关Q1i的另一端共同引出一条引线与二极管D2的阳极相连；功率开关Q2i的一端与单体电池Celli的正极相连，功率开关Q2i的另一端共同引出一条引线与二极管D1的阴极相连；功率开关S1i的一端与单体电池Celli的负极相连，功率开关S1i另一端共同引出一条引线与主控开关M的一端相连；功率开关S2i的一端与单体电池Celli的负极相连，功率开关S2i另一端共同引出一条引线与反激式变压器T的副边绕组W2一端相连；反激式变压器T的副边绕组W2的另一端与二极管D1的阳极相连，反激式变压器T的原边绕组W1的一端与主控开关M的另一端相连，反激式变压器T的原边绕组W1的另一端与二极管D2的阴极和电容C的一端相连，电容C的另一端与主控开关M的另一端相连；其中，i=1, 2, 3…, n；所述串联锂离子电池组P-C-C-P均衡器采用P-C、C-C和C-P三种不同的均衡策略：当电池组采用P-C均衡策略时，均衡能量转移方式为电池包/组到单体电池；当电池组采用C-C均衡策略时，均衡能量的转移方式为单体电池到单体电池；当电池组采用C-P均衡策略时，均衡能量的转移方式为单体电池到电池包/组；在电池组的均衡中，根据电池包/组和单体电池的状态选择不同的均衡策略；当电池组采用P-C均衡策略时，均衡能量从电池包/组转移到单体电池Celli中；均衡时，控制Q11和S1n处于导通状态，选通电池包/组；控制Q2i和S2i处于导通状态，选通单体电池Celli，并对主控开关M进行PWM控制；当主控开关M导通时，电池包/组中的能量转移到反激式变压器T的原边绕组W1中；当主控开关M关断时，储存在反激式变压器T的原边绕组W1中的能量经反激式变压器T的副边绕组W2转移到单体电池Celli中；均衡后，使单体电池Celli的能量和电池包/组中其余单体电池的能量一致其中，i=1, 2, 3…, n；当电池组采用C-C均衡策略时，均衡能量从单体电池Cellx转移到单体电池Celly中；均衡时，控制Q1x和S1x处于导通状态，选通单体电池Cellx；控制Q2y和S2y处于导通状态，选通单体电池Celly，并对主控开关M进行PWM控制；当主控开关导通时，单体电池Cellx中的能量储存在反激式变压器T的原边绕组W1中；当主控开关M关断时，储存在反激式变压器T的原边绕组W1中的能量经反激式变压器T的副边绕组W2转移到单体电池Celly中；均衡后，使单体电池Cellx和单体电池Celly的能量一致；其中，x=1, 2, 3, …, n；y=1, 2, 3, …, n；当电池组采用C-P均衡策略时，均衡能量从单体电池Celli转移到电池包/组中；均衡时，控制Q1i和S1i处于导通状态，选通单体电池Celli；控制Q21和S2n处于导通状态，选通电池包/组，并对主控开关M进行PWM控制；当主控开关M导通时，单体电池Celli中的能量转移到反激式变压器T的原边绕组W1中；当主控开关M关断时，储存在变压器T的原边绕组W1中的能量经反激式变压器T的副边绕组W2转移到电池包/组中；均衡后，单体电池Celli的能量与电池包/组中其它单体电池的能量一致；其中，i=1, 2, 3…, n。