[实用新型]一种并联充电和选择性单体电池放电均衡的均衡电路

说明书

本实用新型涉及一种并联充电和选择性单体电池放电均衡的均衡电路，本实用新型由电池组、DC/DC变换器、带反并联二极管的Mosfet开关、总线开关K₁、总线开关K₂、总线开关P₁、总线开关P₂、开关Q₁、开关Q₂、开关Q₃、开关Q₄构成。本实用新型可以实现并联充电，当任意一个单体电池达到设定的截止电压时便将该单体电池隔离出充电电路，最终所有单体电池都因达到所设定的充电截止电压而停止充电从而达到强制均衡目的。放电均衡采用电池组并联一个DC/DC变换器给电池组中SOC最低的单体电池进行均衡，放电时可以有效减小各个单体电池之间的不一致性。

技术领域

本实用新型涉及一种并联充电和选择性单体电池放电均衡的均衡电路，属于电力电子技术和蓄电池组能量均衡管理技术领域。

背景技术

随着时代的发展，科技的进步，环境问题和能源危机日趋严重，尤其是石油，煤炭等化石燃料的过度开采和使用，致使温室效应加剧，且这些一次能源是不可再生的，也面临枯竭的问题。人类的可持续发展面临着巨大的挑战。在当今经济飞速发展的时代下，汽车成为主要交通工具的同时，加速了化石能源的消耗，加剧了环境的恶化。为了解决这些问题，各个国家都在寻求可再生能源和清洁能源。在车领域，像特斯拉、宝马、奥迪、BYD、等等都在大力发展电动汽车。然而对于电动汽车最为关键的技术便是储能，电能的储存能力直接制约着电动汽车行业的发展。随着电池及电池管理技术的飞速发展，锂离子电池具有能量密度大、标称电压相对较高、无记忆效应、无污染等优点受到了市场的青睐，被广泛应用于电动汽车的储能当中。

为了满足驱动电动汽车电机电压和电流的要求，不得不把大量的单体锂离子电池串联起来使用。但由于1、电池在制作过程中，由于工艺等原因，同批次电池的容量、内阻等存在差异；2、电池自放电率的不同，长时间的积累，造成电池容量的差异；3、电池使用过程中，使用环境如(温度、电路板的差异等等)导致电池容量的差异。等等这些原因都会造成电池组中单体电池之间的不一致性。串联电池组的容量又受到最小单体电池容量的影响，总之各个单体电池间的不均衡不仅会使储存电量的减少还会使电池组的使用寿命缩短，因此不得不对电池组进行能量均衡管理，目前均衡方法的均衡效率还普遍偏低，非能量耗散型的均衡控制又比较复杂。

发明内容

针对电动汽车车载锂离子动力电池系统中大量串联的锂离子单体电池之间能量不一致的问题，本实用新型提供了一种并联充电和选择性单体电池放电均衡的均衡电路。

本实用新型的技术方案是：一种并联充电和选择性单体电池放电均衡的均衡电路，由电池组、DC/DC变换器、带反并联二极管的Mosfet开关、总线开关K₁、总线开关K₂、总线开关P₁、总线开关P₂、开关Q₁、开关Q₂、开关Q₃、开关Q₄构成；

所述电池组由n个单体电池C_i组成，所述带反并联二极管的Mosfet开关由n个带反并联二极管的Mosfet开关M_i、n个带反并联二极管的Mosfet开关N_i、n-1个带反并联二极管的Mosfet开关S_j组成；其中，j＝1,2,3...,n-1，i＝1,2,3...,n；