[发明专利]一种分布式可级联隔离均衡电路及控制方法

权利要求书

1.一种分布式可级联隔离均衡电路，其特征是，包括：电源输入选择模块、AC/DC整流器和线性稳压器模块、DC/AC逆变器模块、直流输出模块、动力电池组、微控制器、电压检测和被动均衡电路模块和驱动模块；

所述电源输入选择模块在选择外部交流电源供电时，与AC/DC整流器和线性稳压器模块连通，在选择电池组两端的总电压作为电源输入时，与DC/AC逆变器模块连通；所述AC/DC整流器和线性稳压器模块的输出端与DC/AC逆变器模块连接；所述DC/AC逆变器模块的输出端通过双绞连接线连接至直流输出模块；所述直流输出模块连接至动力电池组；所述电压检测和被动均衡电路模块用于检测动力电池的电压，同时为电池组提供冗余被动均衡功能；所述驱动模块与DC/AC逆变器模块和直流输出模块分别连接，所述电压检测和被动均衡电路模块和驱动模块分别与微控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种分布式可级联隔离均衡电路，其特征是，所述电源输入选择模块通过选择开关K₁₁选择外部交流电或者电池组两端的总电压作为电源输入；

当选择开关K₁₁选择外部交流电时，电源输入选择模块通过选择开关K₁₂连接AC/DC整流器和线性稳压器模块，电路工作于充电均衡状态，此时整个电池组的总能量增加，电池单体电压均衡水平趋于一致；

当选择开关K₁₁选择电池组两端的总电压作为电源输入时，电源输入选择模块通过选择开关K₁₂连接DC/AC逆变器模块，电路工作于组内均衡状态，此时整个电池组的总能量基本不变，电池单体电压均衡水平趋于一致。

3.如权利要求1所述的一种分布式可级联隔离均衡电路，其特征是，所述AC/DC整流器和线性稳压器模块包括：整流桥BR₁₁、电容C₁₁和线性稳压电路依次连接；

所述线性稳压电路包括：电阻R₁₁和稳压管Z₁₁的串联支路一并接在电容C₁₁两端，IGBT Q₁₁的基极连接至电阻R₁₁和稳压管Z₁₁之间、发射极与限流电阻R₁₄连接，IGBT Q₁₁的集电极连接至整流桥BR₁₁的正极输出端；分压电阻R₁₂和R₁₃串联连接组成串联支路二，所述串联支路二的一端与IGBT Q₁₁的发射极连接、另一端连接至整流桥BR₁₁的负极输出端；三极管Q₁₂的基极连接至分压电阻R₁₂和R₁₃之间、集电极与IGBT Q₁₁的基极连接、发射极连接至电容C₁₂，稳压二极管Z₁₂连接在三极管Q₁₂的集电极和发射极之间；电容C₁₂并接在线性稳压电路的输出端。

4.如权利要求1所述的一种分布式可级联隔离均衡电路，其特征是，所述直流输出模块包括与各电池单体连接的直流输出子模块；

所述直流输出子模块包括：输入高频变压器T_3n通过双绞连接线与输出变压器T₂₁的副边连接，T_3n变压器输出经过整流桥BR_3n和大电容C_3n变为直流电压，该电压流入IGBT Q_3n的集电极，IGBT Q_3n的基极与比较器连接，比较器的输入信号分别为检测电阻R_3n的检测电流和电流给定值I_3n；IGBT Q_3n的发射极依次串联电感L_3n、检测电阻R_3n后接入电池单体的正极，二极管D_3n的正极连接至电池单体的负极、负极连接至IGBT Q_3n的发射极；稳压管Z_3n的负极连接在电感L_3n和检测电阻R_3n之间、正极至电池单体的负极。