[实用新型]一种可充电电池组主动均衡电路

说明书

本实用新型公开了一种可充电电池组主动均衡电路，涉及电池均衡电路技术领域，该可充电电池组主动均衡电路，包括电池组、控制器、对外端子和开关矩阵，所述电池组由N节可充电电池串联组成，所述开关矩阵由多组开关管组成，所述控制器、对外端子和电池组均与开关矩阵电性连接，本实用新型使用了两个开关矩阵，从而可以从电池组中选取任意一节电池作为输出，任意一节电池作为输入，实现了单体电池到单体电池的均衡，采用了隔离型升降压电源变换器，其核心器件为变压器，实现输入输出的隔离，输入输出是浮动的，进而允许共模电压相差很大的单体电池之间进行充放电，从而实现很大的均衡电流和复杂的充放电曲线。

技术领域

本实用新型属于电池均衡电路技术领域，具体为一种可充电电池组主动均衡电路。

背景技术

电池均衡，主要分为被动和主动均衡两种方式，被动均衡是在每一个单体电池外部，并联一个由开关控制的电阻，系统可以控制这个电阻是否与单体电池并联，当电阻与单体电池并联时，消耗单体电池的电量，转化为热能耗散掉，降低单体电池的电压，系统总是选择电压最高、电量最高的电池进行被动均衡，直到所有电池的电压、电量接近，被动均衡技术对木桶短板的解决方式是将“长板”锯短，但是被动均衡也可以起到遏制电池差异不断扩大的作用；

主动均衡技术，是通过特定的电路，将电量最高的电池中的能量取出、再注入给电量最低的电池，实现取长补短，与被动均衡相比，主动均衡的优势是明显的；并不会浪费能量、不会发热、系统的电量由单体电池的平均值决定，而不是最差的电池决定，限制主动均衡广泛使用的因素，是其电路比较复杂、成本也很高，并且现有的方案往往有不足之处；

现有的主动均衡电路，通常将主动电池串组再分为若干个组，只在小组内补进行主动均衡；现有的主动均衡电路，做到的是单体电池到电池组之间的能量流动：电量最高的单体电池，能量被取出后，会对整个电池组进行充电，或者整个电池组对电量最低的电池进行充电；受限于专用的芯片，现有的主动均衡电路，均衡电流通常较小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可充电电池组主动均衡电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种可充电电池组主动均衡电路，包括电池组、控制器、对外端子和开关矩阵，所述电池组由N节可充电电池串联组成，所述开关矩阵由多组开关管组成，所述控制器、对外端子和电池组均与开关矩阵电性连接。

优选的，所述控制器出采用MCU或FPGA。

优选的，一个所述开关管与两个相邻可充电电池之间的串联接点电性连接。

一种可充电电池组主动均衡电路，包括两个开关矩阵电路和一个电池组，两个所述开关矩阵电路分别为输入开关矩阵和输出开关矩阵，所述电池组由N节电池单体串联组成，所述输入开关矩阵和输出开关矩阵均与电池组电性连接。

优选的，一种可充电电池组主动均衡电路，还包括均衡控制器和隔离型升降压电源变换器，所述均衡控制器的输出端分别与输入开关矩阵、输出开关矩阵和隔离型升降压电源变换器的输入端电性连接，所述隔离型升降压电源变换器的输出端与输入开关矩阵的输入端电性连接，所述隔离型升降压电源变换器的输入端与输出开关矩阵的输出端电性连接。

优选的，所述均衡控制器包括微控制器、单片机和可编程逻辑器件。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型使用了两个开关矩阵，从而可以从电池组中选取任意一节电池作为输出，任意一节电池作为输入，实现了单体电池到单体电池的均衡，采用了隔离型升降压电源变换器，其核心器件为变压器，实现输入输出的隔离，输入输出是浮动的，进而允许共模电压相差很大的单体电池之间进行充放电，从而实现很大的均衡电流和复杂的充放电曲线。

附图说明