CN115833315A - 用于电池组的主动均衡电路和电池管理*** - Google Patents
用于电池组的主动均衡电路和电池管理*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于电池组的主动均衡电路和电池管理***。其中,该主动均衡电路包括:多个均衡单元,每个均衡单元与多个电池中的相应一组相邻电池相连接,该均衡单元用于在相邻电池之间的能量失衡情形下,通过开关控制信号改变该均衡单元的能量传输路径,在相邻电池之间进行能量转移,以达到相邻电池之间的能量均衡。由此可利用开关控制信号控制下均衡拓扑结构,实现能量路径的切换,可直接将能量从能量较高的电池转移到能量较低的电池中去,实现相邻电池之间能量转移,保证每个单体电池在充电和放电过程中不出现过充和过放现象,改善串联电池组不均衡的问题,提高均衡效率和电池组工作电压上限。
Description
技术领域
本公开涉及电池管理技术领域,具体涉及一种用于电池组的主动均衡电路和电池管理***。
背景技术
随着新能源行业的发展,电池***在汽车、储能领域得到了更广泛的应用。为了提升电池容量,电池串并联数目不断增加,但电池***中单体电压的不一致性会严重影响到电池容量,同时也会影响到电池组的使用寿命。依据“木桶效应”,电池组在循环寿命和容量利用率等方面明显劣于单体性能。随着电池组的循环使用,单体不一致性将加剧,进一步恶化锂离子电池的成组特性,极易发生少数单体过充过放情况,从而导致电池组性能大幅衰减,极端情况下甚至可能燃烧、***等恶性事故,给锂离子电池的应用推广造成极大的阻碍。
对电池组进行均衡控制,即在循环使用过程中,以能量消耗或者转移的方式对电池组内的单体能量适时进行平衡,从而降低单体发生过充过放的概率,消除放电深度差异对电池组的不利影响。具体的,当某节电池电压过低时,将所接电源的能量转移到该节电池上,反之,将电池电压过高的能量转移到电源,完整地实现在充电和放电时的实时均衡,发挥出每节电池的潜力。保证充电时每节电池都能够充满,放电时每节电池都能放至最低的极限,使电池组的每个节电池的能力能得到最充分的发挥。因而,提高了电池组的整体能量利用率,还可以延长电池循环寿命。
如图1所示为传统的电池***中均衡电路的部分结构示意图,一个电池模组内部有24节电池,每一个DC/DC模块一般管理最高6节电池,如管理电池BAT1到BAT6的DC/DC模块包括:隔离变压器T1,连接在隔离变压器T1原边绕组的开关管Q1以及连接在隔离变压器T1副边绕组的开关管Q2,以此类推,连接24节电池的均衡电路需要4路DC/DC模块,当一个DC/DC模块管理电池较少时,最少是管理一节电池,单位时间内均衡效率会提高,但是需要更多的DC/DC模块,对应的成本会增加很多。当一个DC/DC模块管理电池较多时,最多是管理12节电池,单位时间内均衡效率会降低很多,对应的DC/DC模块控制开关管耐压要求较高,在有限的产品尺寸内可选的方案少,同时都需要12V/24V铅酸电池作为能量中转站,这样极容易导致铅酸电池馈电过放,这样都限制了该方案发挥作用,造成均衡转换效率低等问题。
发明内容
本公开提供的一种用于电池组的主动均衡电路和电池管理***,可以改善现有技术中串联电池组均衡拓扑存在较高功率损耗,均衡器件多,均衡效率低和成本高的问题。
一方面本公开提供了一种用于电池组的主动均衡电路,所述电池组包括串联连接的多个电池,所述主动均衡电路包括:
多个均衡单元,每个均衡单元与所述多个电池中的相应一组相邻电池相连接,
所述均衡单元用于在所述相邻电池之间的能量失衡情形下,通过开关控制信号改变所述均衡单元的能量传输路径,在所述相邻电池之间进行能量转移,以达到所述相邻电池之间的能量均衡。
可选地,所述多个均衡单元分别包括:
多个储能元件,以及采用所述多个储能元件的充电和放电过程在所述相邻两个电池之间进行能量转移。
可选地,所述多个储能元件包括串联连接在所述相邻两个电池之间的第一电容、第二电容、以及连接在所述第一电容与所述第二电容之间的连接节点上的第一电感。
可选地,所述多个均衡单元还分别包括:
第一开关管和第二开关管,所述第一开关管和所述第二开关管串联连接在第一电池和第二电池的两端,
所述第一开关管的第二端与所述第一电容的第二端共同连接在第一电池的负极端,所述第一开关管与所述第二开关管的中间节点通过所述第一电感连接所述第一电容与所述第二电容的中间接节点和所述第一电池与第二电池的中间节点,所述第二开关管的第一端与所述第二电容的第一端共同连接所述第二电池的正极端。
可选地,根据所述第一电池的电池电压控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通状态。
可选地,在所述第一电池的电池电压大于所述第二电池的电压阈值时,在连续的第一时间段和第二时间段中控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通状态,所述第一电池对所述第二电池进行充电。
可选地,在所述第一时间段中,所述第一开关管导通且所述第二开关管关断,所述第一电池对所述第一电感进行充电,
在所述第二时间段中,所述第一开关管关断且所述第二开关管导通,所述第一电感对所述第二电池进行充电。
可选地,在所述第一电池的电池电压小于所述第二电池的电压阈值时,在连续的第三时间段和第四时间段中控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通状态,所述第二电池对所述第一电池进行充电。
可选地,在所述第三时间段中,所述第一开关管关断且所述第二开关管导通,所述第二电池对所述第一电感进行充电,
在所述第四时间段中,所述第一开关管导通且所述第二开关管关断,所述第一电感对所述第一电池进行充电。
可选地,相邻均衡单元复用调控所述第一电池与所述第二电池的其中之一。
另一方面本公开还提供了一种用于电池组的电池管理***,所述电池组包括串联连接的多个电池,所述电池管理***包括:
如前所述的的主动均衡电路,所述主动均衡电路用于调控相邻电池之间的能量均衡;
多个隔离器件,每个隔离器件的副边引脚提供开关控制信号到所述主动均衡电路中对应连接的均衡单元;
微控制单元,所述微控制单元通过I/O引脚分别连接所述多个隔离器件的原边引脚,并根据所述电池组的检测反馈生成所述开关控制信号以调控所述相邻电池之间的能量均衡。
本发明的有益效果是:本公开提供的一种用于电池组的主动均衡电路和电池管理***,所述电池组包括串联连接的多个电池,所述主动均衡电路包括:多个均衡单元,每个均衡单元与所述多个电池中的相应一组相邻电池相连接,该均衡单元用于在相邻电池之间的能量失衡情形下,通过开关控制信号改变该均衡单元的能量传输路径,在相邻电池之间进行能量转移,以达到该相邻电池之间的能量均衡。由此可利用开关控制信号控制下均衡拓扑结构,实现能量路径的切换,可直接将能量从能量较高的电池转移到能量较低的电池中去,基于均衡单元(连接两节电池)的拓扑结构,可实现相邻电池之间能量转移,以保证每个单体电池在充电和放电过程中不出现过充和过放现象,改善串联电池组不均衡的问题,延长电池组的使用寿命。
进一步的,可通过控制开关控制信号的频率与占空比,使电感电容电路工作在准谐振状态下,保证每次开关导通或关闭时,电感电容串联电路的电流都为零,实现零点流切换,大大减小均衡电路的开关损耗。
同时,本公开提供的主动均衡电路对电池串数没有限制,能极大地提高了电池组的工作电压上限,且拓扑结构简单,模块工作数量少,能有效提高均衡效率。
此外,基于均衡单元(连接两节电池)的拓扑结构,及相邻的均衡单元的复用调控电池的连接设计,本公开提供的主动均衡电路可有效改善电池组中所有串联电池的不均衡的问题。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出传统的DC/DC开关电源模块中能量转移均衡的结构示意图;
图2示出本公开实施例提供的主动均衡电路中均衡单元的拓扑结构示意图;
图3a和图3b分别示出图2所示均衡单元在能量上传的第一时间段内和第二时间段内的工作示意图;
图3c和图3d分别示出图2所示均衡单元在能量下传的第三时间段内和第四时间段内的工作示意图;
图4示出本公开实施例提供的电池管理***的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本公开,下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的较佳实施例。但是,本公开可以通过不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反的,提供这些实施例的目的是使对本公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开。
为了改善现有技术中电池组的不一致性问题,提高电池组的整体性能,则需要采用均衡控制。目前锂离子电池组均衡控制的方法,根据均衡过程中电路对能量的消耗情况,可分为能量耗散型和能量非耗散型两大类;耗散型即为在每节单体电池外并联分流电阻,通过控制相应的开关器件将剩余容量偏高的电池模块的能量通过电阻消耗掉,该方法将能量白白浪费掉,并且在均衡过程中产生了大量的热,增加了电池热管理的负荷。非耗散型通过电池外部DC-DC电路实现能量的转移。
按照均衡功能分类,可分为充电均衡、放电均衡和动态均衡。充电均衡是指在充电过程中的均衡,一般是在电池组单体电压达到设定值时开始均衡,通过减小充电电流防止过充电;放电均衡是指在放电过程中的均衡,通过向剩余能量低的电池单体补充能量来防止过放电;动态均衡方式结合了充电均衡和放电均衡的优点,是指在整个充放电过程中对电池组进行的均衡。按照均衡器件不同可分为开关电容型,开关电感型,变压器型,DC-DC变化器型等拓扑。
传统开关电容均衡电路结构简单,控制方法简单。但是存在开关均为硬开关,损耗大,均衡效率较低,均衡速度慢等问题。且均衡器件多,均衡电路体积较大,成本高。而基于LC准谐振的均衡电路,其均衡电流受限于LC两端的电池压差,随着电池压差的减小,LC准谐振电路的均衡电流将急剧减小,均衡速度大幅降低。
基于此,本发明实施例提供一种用于电池组的主动均衡电路和方法,以改善现有技术中串联电池组均衡拓扑存在较高功率损耗,均衡器件多,均衡效率低和成本高的问题。
下面,参照附图对本公开进行详细说明。
图2示出本公开实施例提供的主动均衡电路的拓扑结构示意图,图3示出图2所示主动均衡电路中最小均衡单元的拓扑结构示意图。
参考图2,一方面本公开提供了一种用于电池组200的主动均衡电路100,该主动均衡电路100包括:多个均衡单元110,每个均衡单元110与电池组200中的相应一组相邻电池相连接,其中,该电池组200包括多个串联连接的电池,如图2所示,以两串电池示意为例,如;从下往上顺次连接的电池BAT1,BAT2。所述多个均衡单元110分别包括:多个储能元件,以及采用所述多个储能元件的充电和放电过程在所述相邻电池之间进行能量转移。参考图2,该主动均衡电路100中的均衡单元110包括开关管Q1和Q2,以及前述的多个储能元件,该多个储能元件包括功率电感L1,以及储能电容C1和C2,当需要对电池组200进行均衡维护时,微控制单元(Micro Control Unit,MCU在本实施例中由电池管理***(未示出)提供)将会执行均衡运算策略,并将开关控制信号发送给需要运行的驱动器(未示出),由对应的驱动器控制开关管的通断以进行能量转移,从而实现了整个电池管理***的能量转移。
需要说明的是,上述图2仅示出一个均衡单元110的拓扑结构示意,根据相同的原理并结合图4所示电池管理***中均衡单元110(A1~An-1)的排布结构可以还原出整个串联电池组连接的主动均衡电路的结构连接关系,在此不做赘述。
在本实施例中,主动均衡是一种动态均衡,由均衡单元110与相邻均衡单元110的共电池连接设计配合完成,均衡单元110负责其连接的相邻两节单体电池(如:电池BAT1和BAT2)之间的均衡,相邻均衡单元110复用调控电池(电池BAT1或BAT2)的连接设计负责串联的多节电池(如:电池BAT1和BAT2,电池BAT2和BAT3)之间的能量均衡,当电池组200中电池电量差异大到主动均衡电路工作要求时,各均衡单元110开始工作。当电池组200中电池差异小于设定值时,主动均衡电路100停止工作,均衡工作结束。所有主动均衡电路100中的开关器件响应于开关控制信号(如:由电池管理***提供,在本实施例中其电路未提供),通过控制开关器件的通断,来控制能量的转移,从而实现电池组200的均衡。
在本实施例中,该均衡拓扑结构在原则上对单体电池的串联连接数量没有限制,向上可无限级联,能极大地提高了电池组200的工作电压上限。
在本实施例中,主动均衡电路100包括多个均衡单元110,每个均衡单元110管理其连接的两节相邻的电池,有别于图1所示现有技术的均衡电路,其拓扑结构简单,模块高度集成化,均衡效率高,且均衡器件少,电路体积小,能极大的节约成本。
基于均衡单元110(连接两节电池)的拓扑结构,该均衡单元110用于在两节相邻电池之间的能量失衡情形下,通过开关控制信号(如EN1和EN2)改变该均衡单元110的能量传输路径,使两节相邻的电池之间进行能量转移,达到该两节相邻的电池之间的电池电压均衡。
以图2所示的均衡单元110为例,一个均衡单元110管理其连接的电池BAT1和电池BAT2,并且,该均衡单元110中的多个储能元件包括串联连接在电池BAT1和电池BAT2之间的电容C1、电容C2、以及连接在电容C1和电容C2之间的连接节点上的电感L1,还有开关管Q1和开关管Q2。
其中,开关管Q1的第二端与电容C1的第二端共同连接在电池BAT1的负极端,开关管Q1与开关管Q2的中间节点通过电感L1连接电容C1与电容C2的中间接节点和电池BAT1与电池BAT2的中间节点,开关管Q2的第一端与电容C2的第一端共同连接电池BAT2的正极端。
图3a和图3b分别示出图2所示均衡单元在能量上传的第一时间段内和第二时间段内的工作示意图,图3c和图3d分别示出图2所示均衡单元在能量下传的第三时间段内和第四时间段内的工作示意图。
在本实施例中,是根据电池BAT1的电池电压控制开关管Q1和开关管Q2的导通状态的。
具体的,在一个实施例中,电池BAT1的第一电池电压高于电池BAT2的第二电池电压的状态下,主动均衡工作进行能量上传,响应于开关控制信号EN1和EN2,在连续的第一时间段和第二时间段中控制开关管Q1和开关管Q2的导通状态,使该电池BAT1的能量向电池BAT2进行充电,达到第一电池电压与第二电池电压的均衡。
如图3a所示,在第一时间段内,开关管Q1处于导通状态,且开关管Q2处于断开状态,电池BAT1能量通过回路储存到电感L1中;如图3b所示,在第二时间段内,开关管Q1处于断开状态,且开关管Q2处于导通状态,电感L1中的能量对电池BAT2进行充电,完成电池BAT1对电池BAT2的充电。
在另一个实施例中,电池BAT1的第一电池电压低于电池BAT2的第二电池电压的状态下,响应于开关控制信号EN1和EN2,在连续的第三时间段和第四时间段中控制开关管Q1和开关管Q2的导通状态,使该电池BAT2的能量向电池BAT1进行转移,达到第一电池电压与第二电池电压的均衡。
如图3c所示,在第三时间段内,开关管Q1处于断开状态,且开关管Q2处于导通状态,电池BAT2能量通过回路储存到电感L1中;如图3d所示,在第四时间段内,开关管Q1处于导通状态,且开关管Q2处于断开状态,电感L1中的能量对电池BAT1进行充电,完成电池BAT2对电池BAT1的充电。
在一些实施例中,响应于前述的开关控制信号,开关管Q1和开关管Q2均表征为高电平处于导通状态,低电平处于断开状态,或者,在一些可替代的实施例中,开关管Q1和开关管Q2均表征为低电平处于导通状态,高电平处于断开状态,在此并不作限制。
需要理解的是,在上述实施例中,电池BAT2和电池BAT1的位置连接关系仅指代相邻两节电池的连接位置关系,扩展在主动均衡电路100的整体结构中,各均衡单元110连接电池的关系分布均以此为例,基于图4所示电池管理***300中的相邻均衡单元110的共电池连接设计,可保证所有电池组200中串联电池之间的能量均衡,以实现不相邻电池之间能量转移,从而保证每个单体电池在充电和放电过程中不出现过充和过放现象,改善串联电池组200不均衡的问题。
在进一步的实施例中,前述主动均衡电路100管理其连接的n节顺次串联的电池,BAT1~BATn,其中,n为可以被2整除的正整数,该均衡单元110用于实现n节相邻电池之间的电池电压均衡。
进一步的,在上述实施例中,相邻均衡单元110之间通过复用调控一节电池(电池BAT1和BAT2的其中之一),如图4所示,均衡单元A1控制电池BAT1和BAT2之间的能量均衡,均衡单元A2控制电池BAT2和BAT3之间的能量均衡,这样相邻均衡单元A1和A2通过复用调控电池BAT2实现不相邻电池BAT1和BAT3之间的能量均衡,进一步扩展例如可实现如电池BAT1与电池BAT7之间的能量均衡,因此本公开实施例提供的主动均衡电路100能实现串联电池组200彼此之间的能量连通,其独特的连接设计相比于图1所示结构,其拓扑结构简单,模块高度集成化,能有效提高均衡效率,均衡器件少,电路体积小,能极大的节约成本。
在本实施例中,上述单体电池BAT1~BATn是二次电池,可选自以下锂离子电池、铅酸电池、超级电容器或镍氢电池中的任意一种。
在本实施例中,主动均衡电路100中的均衡单元110采用电感电容储能均衡拓扑,其物理模型为buck-boost拓扑结构,可采用单体电池电压不一致指标或者SOC不一致指标作为均衡变量,在本实施例中,是以电压不一致指标作为均衡变量的,当然并不以此作为限制,在可替代的其他实施例中,也可采用本领域普通技术人员易于想到的参数作为检测指标来实现主动能量均衡,以减小均衡电路的开关损耗,提高均衡速度,延长电池组的使用寿命。
本公开实施例通过对串联电池组采用一种新的主动均衡拓扑电路来保证电池组中的单体电池在充电和放电过程中不出现过充电和过放电,以改善串联电池组不均衡的现象,提高电池组的可用容量,减小串联电池组的维修和更换周期,延长电池组的使用寿命,降低其在混合动力汽车、电动汽车和蓄能电站等应用场景下的运行成本。
本公开实施例中主动均衡电路100的主动均衡工作由均衡单元110与相邻均衡单元110的连接设计配合完成,均衡单元110负责其连接的相邻两节单体电池之间的均衡,相邻均衡单元110的连接设计负责串联的多节电池之间的能量均衡,当电池组中电池电量差异大到均衡电路工作要求时,各均衡单元110开始工作。当电池组200中电池差异小于设定值时,主动均衡电路停止工作,均衡工作结束。所有主动均衡电路100中的开关管受控于开关控制信号,通过控制各开关管的通断,来控制能量的转移,从而实现电池组的均衡。
进一步的,本公开中的主动均衡电路100的拓扑结构,可通过控制开关控制信号的频率与占空比,使电感电容电路工作在准谐振状态下,保证每次开关导通或关闭时,电感电容串联电路的电流都为零,实现零点流切换,大大减小均衡电路的开关损耗,且储能器件少,电路体积小,均衡速度快,适用于电动汽车或蓄能电站中的蓄能装置的电池管理***。
图4示出本公开实施例提供的电池管理***的结构示意图。
参考图4,另一方面本公开实施例还提供了一种电池管理***300,其中至少包括:电池组200,如前所述的主动均衡电路100(该主动均衡电路100包括多个均衡单元A1~An-1),隔离器件OP1~隔离器件OPn-1,以及微控制单元310(Micro Control Unit,MCU)。主动均衡电路100与前述实施例相同,在此以图4所示n个单体电池串联组成电池组200为例进行说明,其结构及工作原理不做赘述。该主动均衡电路100中的各开关管的控制引脚分别连接在对应的隔离器件的副边引脚上,而该隔离器件的原边引脚则与MCU 310的I/O引脚对应连接。
在本实施例中,各开关控制信号EN1~ENn-1是通过隔离器件OP1~隔离器件OPn-1来提供的,在其它可替代的实施例中,可以是本领域技术人员能够实现的其他驱动器件来代替,在此不作限制。
当需要对电池组200进行均衡维护时,MCU将会执行均衡运算策略,并将开关控制信号EN1~ENn-1发送给需要运行的隔离器件OP1~隔离器件OPn-1,由对应的隔离器件控制开关管的通断(如:隔离器件OP1提供开关控制信号EN1到开关管Q1,以控制开关管Q1的通断,以及提供开关控制信号EN2到开关管Q2,以控制开关管Q2的通断)以进行能量转移,从而实现了整个电池管理***的能量转移。
均衡单元110在相邻电池之间的能量失衡情形下,可通过开关控制信号改变该均衡单元110的能量传输路径,使至少两节相邻的电池之间进行能量转移,达到该至少两节相邻的电池之间的电池电压均衡。
在本实施例中的主动均衡电路100中,利用Buck-Boost均衡拓扑结构的均衡单元110可实现相邻两节电池的能量均衡,并且可利用相邻均衡单元110之间通过复用调控同一节电池,实现串联电池彼此之间的能量连通,形成上述的主动均衡电路100,以其独特的连接设计,也可实现不相邻单体电池之间的能量均衡,均衡速度显著增加。这种结构可以同时实现相邻单体电池/不相邻单体电池之间进行均衡,还能和相隔“较远”的电池进行能量交换,均衡时间显著缩短,且其拓扑结构简单,模块工作数量少,能极大地效提高均衡效率。
同时,本公开提供的电池管理***300对电池串数没有限制,能极大地提高了电池组200的工作电压上限。
需要理解的是,上述电池管理***300还存在其他模块结构,如用于检测电池组200各节电池的电池电压的检测电路,基于MCU 310的芯片控制指令生成具有逻辑时序的开关控制信号的控制电路等,因其模块结构及电路原理为现有公开技术中所熟知的,故在此并未示出亦不做赘述,但并不作为对本公开的限制。
应当说明的是,在本公开的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”等指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
此外,在本文中,所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种用于电池组的主动均衡电路,所述电池组包括串联连接的多个电池,所述主动均衡电路包括:
多个均衡单元,每个均衡单元与所述多个电池中的相应一组相邻电池相连接,
所述均衡单元用于在所述相邻电池之间的能量失衡情形下,通过开关控制信号改变所述均衡单元的能量传输路径,在所述相邻电池之间进行能量转移,以达到所述相邻电池之间的能量均衡。
2.根据权利要求1所述的主动均衡电路,其中,所述多个均衡单元分别包括:
多个储能元件,以及采用所述多个储能元件的充电和放电过程在所述相邻电池之间进行能量转移。
3.根据权利要求2所述的主动均衡电路,其中,所述多个储能元件包括串联连接在相邻两个电池之间的第一电容、第二电容、以及连接在所述第一电容与所述第二电容之间的连接节点上的第一电感。
4.根据权利要求3所述的主动均衡电路,其中,所述多个均衡单元还分别包括:
第一开关管和第二开关管,所述第一开关管和所述第二开关管串联连接在第一电池和第二电池的两端,
所述第一开关管的第二端与所述第一电容的第二端共同连接在第一电池的负极端,所述第一开关管与所述第二开关管的中间节点通过所述第一电感连接所述第一电容与所述第二电容的中间接节点和所述第一电池与第二电池的中间节点,所述第二开关管的第一端与所述第二电容的第一端共同连接所述第二电池的正极端。
5.根据权利要求4所述的主动均衡电路,其中,根据所述第一电池的电池电压控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通状态。
6.根据权利要求5所述的主动均衡电路,其中,在所述第一电池的电池电压大于所述第二电池的电压阈值时,在连续的第一时间段和第二时间段中控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通状态,所述第一电池对所述第二电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的主动均衡电路,其中,在所述第一时间段中,所述第一开关管导通且所述第二开关管关断,所述第一电池对所述第一电感进行充电,
在所述第二时间段中,所述第一开关管关断且所述第二开关管导通,所述第一电感对所述第二电池进行充电。
8.根据权利要求6所述的主动均衡电路,其中,在所述第一电池的电池电压小于所述第二电池的电压阈值时,在连续的第三时间段和第四时间段中控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通状态,所述第二电池对所述第一电池进行充电。
9.根据权利要求8所述的主动均衡电路,其中,在所述第三时间段中,所述第一开关管关断且所述第二开关管导通,所述第二电池对所述第一电感进行充电,
在所述第四时间段中,所述第一开关管导通且所述第二开关管关断,所述第一电感对所述第一电池进行充电。
10.根据权利要求5所述的主动均衡电路,其中,相邻均衡单元复用调控所述第一电池与所述第二电池的其中之一。
11.一种用于电池组的电池管理***,所述电池组包括串联连接的多个电池,所述电池管理***包括:
如权利要求1~10中任一项所述的主动均衡电路,所述主动均衡电路用于调控相邻电池之间的能量均衡;
多个隔离器件,每个隔离器件的副边引脚提供开关控制信号到所述主动均衡电路中对应连接的均衡单元;
微控制单元,所述微控制单元通过I/O引脚分别连接所述多个隔离器件的原边引脚,并根据所述电池组的检测反馈生成所述开关控制信号以调控所述相邻电池之间的能量均衡。
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