[实用新型]电池能量均衡装置及系统

说明书

本实用新型提供一种电池能量均衡装置及系统。电池能量均衡装置包括：包括多个开关的开关阵列和直流隔离变换单元；串联的多个电池组中的每一个电池组的正极均通过开关阵列中的至少一个开关与直流隔离变换单元的第一个正极相连；每一个电池组的负极均通过开关阵列中的至少一个开关与直流隔离变换单元的第一个负极相连；直流隔离变换单元的第二个正极与串联的多个电池组的正极相连；直流隔离变换单元的第二个负极与串联的多个电池组的负极相连。根据本实用新型实施例，利用一个电池能量均衡装置，即可实现电池能量均衡，能够减少成本，并且能够提高电池能量均衡效率。

技术领域

本实用新型涉及电路电子技术领域，特别是涉及一种电池能量均衡装置及系统。

背景技术

电池能量均衡是利用电力电子技术，使锂电子电池单体电压保持在预期的范围内，从而保证每个单体电池在正常使用时保持相同状态，以避免过充、过放的发生。若不进行均衡控制，随着充放电循环的增加，各单体电池电压逐渐分化，使用寿命将大大缩减。

现有的电池能量均衡的方案分为消耗性和能量回馈性两种。

消耗性方案是在电池两端并联开关和电阻，当串联电池中的一节电池的电压较高，而其他电池的电压较低时，用电阻消耗掉该电池的能量。该方案结构简单，但是效率较低，并且不能对电池放电时进行能量均衡。

能量回馈性方案是当充电时有电池的电压较高或者放电时有电池的电压较低时，通过电路将能量送回母线或者从母线吸收电能，实现电池能量均衡。其中，母线指用高导电率的铜(铜排)、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力能力的产品。现有的能量回馈性方案多采用一节电池配一个能量均衡单元，所需能量均衡单元数量较多，成本较高，但效率较低。

综上，在现有技术中存在电池能量均衡效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池能量均衡装置及系统，能够减少成本，提高电池能量均衡效率。

一方面，本实用新型实施例提供一种电池能量均衡装置，用于对串联的多个电池组的能量进行均衡。电池能量均衡装置包括：包括多个开关的开关阵列和直流隔离变换单元；

串联的多个电池组中的每一个电池组的正极均通过开关阵列中的至少一个开关与直流隔离变换单元的第一个正极相连；

每一个电池组的负极均通过开关阵列中的至少一个开关与直流隔离变换单元的第一个负极相连；

直流隔离变换单元的第二个正极与串联的多个电池组的正极相连；

直流隔离变换单元的第二个负极与串联的多个电池组的负极相连。

在本实用新型的一个实施例中，串联的多个电池组包括N个电池组，开关阵列包括的开关个数为2N个；

串联的多个电池组中的第i个电池组的正极通过第2i-1个开关与第一个正极相连，i为不大于N的自然数；

第i个电池组的负极通过第2i个开关与第一个负极相连。

在本实用新型的一个实施例中，串联的多个电池组包括N个电池组，开关阵列包括的开关个数为N+5个；

当i为不大于N的奇数时，串联的多个电池组中的第i个电池组的正极通过第i个开关和第N+2个开关与第一个正极相连，第i个电池组的负极通过第i+1个开关和第N+5个开关与第一个负极相连，i为不大于N的自然数；

当i为不大于N的偶数时，串联的多个电池组中的第i个电池组的正极通过第i个开关和第N+4个开关与第一个正极相连，第i个电池组的负极通过第i+1个开关和第N+3个开关与第一个负极相连。

在本实用新型的一个实施例中，第i个电池组的正极与第i个开关的一端相连；