[发明专利]级联式逆变器旋转脉宽输出电池平衡主动控制方法

说明书

本发明提出的是一种级联式逆变器旋转脉宽输出电池平衡主动控制方法，其结构包括3个并联且结构相同的电池逆变单元，分别为A相电池逆变单元、B相电池逆变单元、C相电池逆变单元，每个电池逆变单元包括2m个H桥逆变器单元；所述的H桥逆变器单元包括4个功率管和1个单元电池模块，4个功率管以“H”形线路相互连接，“H”形线路的两端接单元电池模块；每个单元电池模块包括k个单体电池；m、k皆为正整数。优点：1）采用旋转脉宽输出主动控制电池单元模块之间的平衡，提高电池的总体可使用容量；2）电池的充放电管理更加精细，大幅度提高电池的使用寿命；3）进一步降低电动车的总体使用成本。

技术领域

本发明涉及的是一种级联式逆变器旋转脉宽输出电池平衡主动控制方法，属于能源电力技术领域。

背景技术

目前，市场上现有电动汽车使用的电池充电和向逆变器放电的方案是把多个电池组合成一个电池包整体，如图1所示，充电的时候使用直流高压向电池包整体充电，放电的时候整体电池包向逆变器放电，以上方案要求电池包里各个电池模块的充放电特性一致性很好。但是实际使用的电池，各个电池模块之间的充放电特性有差异，即使在初始的时候严格挑选一致性好的电池模块组成电池包，各个电池模块之间的差异也会在后续的使用过程中变大；电池模块之间的差异使得整体电池包的充放电特性变差，降低整体电池包的容量和使用寿命。

为了克服电池包内部电池模块的不平衡充放电特性，目前市场上的技术是为每一个电池模块增加一个均衡电路，在电池运行过程中，如果监控电路发现电池模块不均衡，则打开均衡电路，对高容量、高电压的电池模块进行放电，使整个电池包里的电池模块容量向最小容量，和/或者最小电压的电池模块靠近，从而使整体电池包里的模块达到新的一致性。这种方法的缺点是电池包的整体性能由电池包里性能最差的电池模块决定，电池均衡电路放电需要消耗电池能量，从而导致电池包整体的容量降低，充放电性能下降，最终导致电池寿命缩短。

发明内容

本发明提出的是级联式逆变器旋转脉宽输出电池平衡主动控制方法，其目的在于解决电池包内个体电池不均衡而导致电池包的性能下降、使用寿命缩短的问题，提供一种保持电池单元充放电平衡，提升电池整体工作效率的设备。

本发明技术解决方案：级联式逆变器旋转脉宽输出电池平衡主动控制方法，该方法所使用的旋转脉宽输出电池平衡级联式逆变器包括3个并联且结构相同的电池逆变单元，分别为A相电池逆变单元、B相电池逆变单元、C相电池逆变单元，每个电池逆变单元包括2m个H桥逆变器单元；所述的H桥逆变器单元包括4个功率管和1个单元电池模块，4个功率管以“H”形线路相互连接，“H”形线路的两端接单元电池模块；每个单元电池模块包括k个单体电池。m、k皆为正整数。

本发明的优点：

1）采用主动控制平衡，提高电池的总体可使用容量；

2）电池的充放电管理可以更精细，大幅度提高电池的使用寿命；

3）进一步降低电动车的总体使用成本。

附图说明

附图1是现有电动车电池和逆变器的结构示意图。

附图2是电池逆变单元结构示意图。

附图3是旋转脉宽输出电池平衡级联式逆变器接三相电机的结构示意图。

附图4是输出控制脉宽在不同的H桥单元之间的分配波形示意图。

具体实施方式