電感型均衡控制電路的製作方法

2023-06-03 01:56:47

本實用新型涉及電子技術領域，特別是涉及一種電感型均衡控制電路。

背景技術：

一般來說，電動汽車中的電池組由上百節單體電池串聯而成，如小轎車需要75節左右，達到200Ah/300V的標準；大功率客車需要125節，達到500Ah/500V的標準。眾多的電池在長時間使用過程中，勢必會因性能不一致而發生能量不一致的現象，此時，若電池組處於放電狀態，那麼電池組所能釋放的電量將由最低電量的那節電池所決定，即木桶效應，同時也極易使該電池過放而使其損壞；若電池組處於充電狀態，對高能量的電池而言，則極有可能發生過充的危險。

所以在電動汽車運行的任何時候，都需要一套電池管理系統來有效解決各電池間能量的不均衡問題，杜絕隱患的發生。

現有的電池管理系統採用均衡控制電路來有效解決各電池間能量的不均衡問題。均衡技術就是利用電子知識，通過搭建控制迴路，配合均衡策略來實現電量的遷移或耗散，以達到電池間電量的統一。

均衡控制電路按分類來分有好多種分法，但其常見的均衡電路主要有兩種：

1.利用電阻消耗電池多餘能量而實現的均衡。這種電路結構簡單、成本低，但是由於引入消耗電阻，能量稍多的幾個單體電池中多餘的能量將變成熱量發散出去，一般只應用於充電均衡過程。

2.利用電容和一定的開關元件，將電荷從電壓高的電池轉移到電壓低的電池，從而達到平衡的目的。這種方法雖然不會造成能量上的損耗，也不會造成散熱困難的問題，但是它的轉換效率比較低，對於一些大電流的充放電過程效果不是太好。

現有技術中的均衡控制電路存在均衡效率較低，存在能量內耗等問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電感型均衡控制電路，以便解決現有技術中均衡控制電路存在均衡效率較低，存在能量內耗的問題。

為了解決上述問題，本實用新型公開了一種電感型均衡控制電路，設置於相鄰兩個串聯連接的第一電池與第二電池之間，包括第一電感，一端連接至第一電池的負極以及第二電池的正極連接處；第一開關管，柵極與電池管理系統的控制晶片連接，漏極連接至第一電池的正極，源極連接至第一電感的另一端；第一續流二極體，正極與第一開關管的源極連接，負極與第一開關管的漏極連接；第二開關管，柵極與電池管理系統的控制晶片連接，漏極連接至第一電感的另一端，源極連接至第二電池的負極；第二續流二極體，正極與第二開關管的源極連接，負極與第二開關管的漏極連接。

與現有技術相比，本實用新型包括以下優點：

當電池間能量不均衡時，就可以通過控制電路進行能量均衡，且由於通過電感以及二極體實現能量的轉移，電感的充放電不會有額外的消耗，因此在能量轉移過程中基本沒有能量的消耗。

附圖說明

圖1是根據本實用新型實施例一的一種電感型均衡控制電路；

圖2是根據本實用新型實施例二的一種電感型均衡控制電路；

圖3是根據本實用新型實施例三的一種電感型均衡控制電路。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是根據本實用新型實施例一的一種電感型均衡控制電路。如圖1所示，當電池組為兩個電池B1與B2串聯連接時，電感型均衡控制電路包括第一電感L1，一端連接至電池B1的負極以及電池B2的正極連接處；第一開關管T1，其柵極與電池管理系統的控制晶片連接，漏極連接至電池B1的正極，源極連接至第一電感L1的另一端；第一續流二極體D1，其正極與第一開關管T1的源極連接，負極與第一開關管T1的漏極連接；第二開關管T3，其柵極與電池管理系統的控制晶片連接，漏極連接至第一電感L1的另一端，源極連接至電池B2的負極；第二續流二極體D3，其正極與第二開關管T3的源極連接，負極與第二開關管T3的漏極連接。

如圖1所示，設置於電動汽車內部的電池管理系統的控制晶片，通過其內部設置的程序檢測相鄰兩個電池B1與B2的電壓差值，當電池電壓達到一定的差值後，對相應的開關管進行片選，電池管理系統的控制晶片在輸出驅動信號，進行導通。當電池B1的電壓高於電池B2的電壓時，電池管理系統的控制晶片在開關管T1的柵極上施加一定頻率的驅動信號，使開關管T1的柵極導通。當開關管T1導通時，電池B1為電感L1充電；驅動信號消失後開關管T1關斷，這時電感L1中的電流會通過並聯在電池B2正負極之間的續流二極體D3為電池B2進行充電。

反之，當電池B1的電壓低於電池B2的電壓時，電池管理系統的控制晶片在開關管T3的柵極上施加一定頻率的驅動信號，使開關管T3柵極導通。當開關管T3導通時，電池B2為電感L1充電；驅動信號消失後開關管T3關斷，這時電感L1中的電流會通過並聯在電池B1正負極之間的續流二極體D1為電池B1進行充電。

這樣，當電池間能量不均衡時，就可以通過控制電路進行能量均衡，且由於通過電感以及二極體實現能量的轉移，電感的充放電不會有額外的消耗，因此在能量轉移過程中基本沒有能量的消耗。

圖2是根據本實用新型實施例二的一種電感型均衡控制電路。圖2示出了電池B1、B2、B3串聯連接時，電感型均衡控制電路結構示意圖。如圖2所示，在電池B1與B2之間，電池B2與B3之間各有一個電感型均衡控制電路。即電感L1、開關管T1、開關管T3、續流二極體D1、續流二極體D3形成電池B1與B2之間的電感型均衡控制電路；電感L2、開關管T2、開關管T4、續流二極體D2、續流二極體D4形成電池B2與B3之間的電感型均衡控制電路。

圖3是根據本實用新型實施例三的一種電感型均衡控制電路。圖3示出了多個電池串聯連接時，電感型均衡控制電路結構示意圖。如圖3所示，在相鄰的兩個電池之間設置有電感型均衡控制電路。通過這種方式，就可以實現兩兩電池的能量均衡，且由於通過電感以及二極體實現能量的轉移，電感的充放電不會有額外的消耗，因此在能量轉移過程中基本沒有能量的消耗。

同時，由於電路結構簡單、也實現了降低成本的效果。

以上對本實用新型提供的一種電感型均衡控制電路進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。