[发明专利]基于双向Cuk斩波电路的“E”型锂电池均衡器

权利要求书

1.一种基于双向Cuk斩波电路的“E”型锂电池均衡器，其特征在于，锂电池包中包含n(n为偶数)个横向Cuk电路和n/2个纵向Cuk电路；

第i(i＝1,2,3……,n)横向Cuk电路中，锂电池单元B_i的正极与电感L_i1的第一端连接，并作为第i横向Cuk电路的第一端子；电感L_i1的第二端与电容C_i1的第一端、开关管S_i1漏极连接；电容C_i1的第二端与变压器T_i原边绕组同名端相连；变压器T_i原边绕组异名端与S_i1源极、B_i的负极连接，并作为第i横向Cuk电路的第二端子；变压器T_i副边绕组异名端与开关管S_i2的漏极、锂电池单元B_n+i的正极相连接，并作为第i横向Cuk电路的第三端子；变压器T_i副边绕组同名端与电容C_i2的第一端连接；电容C_i2的第二端与S_i2的源极、电感L_i2第二端连接；电感L_i2第一端与B_n+i的负极相连接，并作为第i横向Cuk电路的第四端子；

第(j+1)/2(j＝1,3……,n-3)纵向Cuk电路中，耦合电感L的第(j+1)/2绕组同名端与电容C_(j+1)/2的第一端、开关管S_j漏极连接；耦合电感L的第(j+1)/2绕组异名端作为第(j+1)/2纵向Cuk电路的第一端子；S_j源极与开关管S_j+1漏极连接，并作为第(j+1)/2纵向Cuk电路的第二端子；S_j+1源极与电容C_(j+1)/2的第二端连接，并作为第(j+1)/2纵向Cuk电路的第三端子；

当j＝i＝1时，第1纵向Cuk电路的第一端子与第1横向Cuk电路的第一端子连接；第1纵向Cuk电路的第二端子与第1横向Cuk电路的第二端子、第2横向Cuk电路的第一端子连接；第1纵向Cuk电路的第三端子与耦合电感L的第2绕组同名端连接；第1横向Cuk电路的第三端子与锂电池单元B_n负极连接；第1横向Cuk电路的第四端子与第2横向Cuk电路的第三端子连接；当j＝i≠1时，第(j+1)/2纵向Cuk电路的第一端子与第i横向Cuk电路的第一端子、第(i-1)横向Cuk电路的第二端子连接；第(j+1)/2纵向Cuk电路的第二端子与第i横向Cuk电路的第二端子、第(i+1)横向Cuk电路的第一端子连接；第(j+1)/2纵向Cuk电路的第三端子与耦合电感L的第((j+1)/2+1)绕组同名端连接；第i横向Cuk电路的第三端子与第(i-1)横向Cuk电路的第四端子连接；第i横向Cuk电路的第四端子与第(i+1)横向Cuk电路的第三端子连接；

第n/2纵向Cuk电路中，耦合电感L的第n/2绕组同名端与电容C_n/2的第一端、开关管S_n-1漏极连接；耦合电感L的第n/2绕组异名端与第(n-1)横向Cuk电路的第一端子、第(n-2)横向Cuk电路的第二端子连接；S_n-1源极与开关管S_n漏极、第(n-1)横向Cuk电路的第二端子、第n横向Cuk电路的第一端子连接；S_n源极与电容C_n/2的第二端、耦合电感L的第(n/2+1)绕组同名端连接；耦合电感L的第(n/2+1)绕组异名端与第n横向Cuk电路的第二端子连接。

2.一种基于双向Cuk斩波电路的“E”型锂电池均衡器，其特征在于，采用纵向Cuk电路与横向Cuk电路相结合的均衡方式；通过如权利要求1所述的纵向Cuk电路的使用，有效降低了一组电池单元需要配备的电感、电容和开关管数量。

3.一种基于双向Cuk斩波电路的“E”型锂电池均衡器，其特征在于，按照电池单元之间均衡路径归两类，分别为纵向Cuk电路与横向Cuk电路，其均衡路径形如字母“E”；通过如权利要求1所述的纵向Cuk电路与横向Cuk电路，在串联电池数量较多情况下，可以实现缩短电池单元间均衡路径，达到电池单元之间的快速均衡。