[实用新型]一种分层电池均衡电路拓扑结构

说明书

本实用新型公开了一种分层电池均衡电路拓扑结构及电池均衡方法，包括多个依次串联的电池，其中电池的个数大于等于2，每个电池的两端依次串联有第一控制开关和第二控制开关，第一控制开关和第二控制开关之间的节点与电池之间还串联有第一均衡器电路，相邻的两个电池之间的节点与相邻的两个第一均衡器电路之间的节点之间分别串联有储能电容，第一均衡器电路包括并联的保护二极管和MOS开关。本实用新型的分层电池均衡电路拓扑结构和方法能在串联电池数目较多的电路中均衡效率大大提高，双向能量转换能力强，模块化设计简单，均衡过程不需遍历所有单体电池。

技术领域

本实用新型涉及电池组均衡领域，特别涉及一种分层电池均衡电路拓扑结构。

背景技术

锂离子电池作为储能系统的能量储存载体或电动汽车的能量来源时，单体电池的电压和容量都无法满足在各种工况中应用的需求，为使锂离子电池能达到各方面的等级要求，通常需要串并联成组后使用。但串并联后电池组的整体使用性能相比较单体电池大大降低，同时单体电池间不一致性的存在，使得电池成组使用时更加复杂，电池管理的困难程度也大大增加，此时需要对电池进行均衡处理，均衡后的电池组能有效地提高电池组的寿命和能量利用率，从而保证应用的安全性。

锂离子电池因其高能量密度、高内阻、高电压、高循环次数和低自放电率等优点而得到广泛应用。但是其单体电压只有3.7V左右，不能满足动力电源对电压的需求，因此在实际应用中常使用串联电池组来满足设备对电压的要求。由于电池各单体电池之间存在性能上的差异，为了电池组的使用安全，电池均衡电路是提升串联电池组容量利用率且保证其使用安全的有效途径。

但是，现有技术中的电池均衡器，如果只有少数电池串联，其中许多可以解决不平衡问题，但数目较多的电池串联，则需要花费的均衡时间较长，均衡过程缓慢。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种分层电池均衡电路拓扑结构，以解决现有技术中均衡缓慢的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种分层电池均衡电路拓扑结构，包括多个依次串联的电池，其中所述电池的个数大于等于2，每个所述电池的两端分别串联有第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关和所述第二控制开关之间的节点与所述电池之间还串联有第一均衡器电路，所述第一均衡器电路包括并联的保护二极管和MOS开关，相邻的两个所述电池之间的节点与相邻的两个所述第一均衡器电路之间的节点之间分别串联有储能电容，

相邻的至少两个所述电池组成电池模块，每个电池模块的两端串联有第二均衡器电路，相邻的所述电池模块之间的节点与相邻的两个所述第二均衡器电路之间的节点之间分别串联有储能电容，每个所述第二均衡器电路包括并联的保护二极管和MOS开关，

可选的：所述第一控制开关和所述第二控制开关均为触点开关。

可选的：所述MOS开关为P型MOS开关。

采用上述技术方案，由于设置有多层均衡器电路，所有层的均衡器电路可以同时对电池进行均衡，使得电池的均衡时间与现有技术相比可以缩短至少一半，解决了现有技术中因串联电池数目较多而导致的均衡效率低下的问题。

附图说明

图1为本实用新型分层电池均衡电路拓扑结构的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1