一种新型的均衡电路及其控制方法与流程

本发明涉及一种新型的均衡电路及其控制方法，属于均衡电路技术领域。

背景技术：

电池组串联使用时寿命往往会大减，这主要是每个电池性能不可能完全一致。电池组在充放电过程中，个体差异性会逐渐增大，导致电池组整体性能衰减和减少使用寿命。

均衡电路按照能量是否转移可分为耗散型均衡电路和非耗散性均衡电路。耗散型均衡电路主要通过在电池两端并联一个电阻，多余的能量将通过电阻消耗掉，以达到电池之间的电压或剩余电量soc相等；非耗散性均衡电路主要依靠电感或电容等元件，它们作为多余能量的储能器件并转移给能量较低的电池，以达到均衡的效果。无论是耗散型还是非耗散性均衡电路，没有特殊的规定使用场合，耗散型由于结构简单一直被人使用，非耗散性结构主要能节约能量，相比较于耗散型，应用的场合更加广泛，如附图1为典型耗散型电路，工作原理，当b1电池的电压高于b2电池时，闭合k1，多余的能量将通过r1消耗掉，直到b1电压等于或接近b2的电池，k1断开，如附图2为非耗散性均衡电路，工作原理，当b1电压高于b2时，q1导通，由b1、q1、l1组成回路，此时电池b1给电感l充电，然后q1断开，由于电感电流不能突变，此时电流继续流动；由l1、b2、vd2组成回路，通过电感给电池b2充电，反之电池b2也能给b1充电。

分流均衡电路结构简单，但是均衡时间较长；能量转移电路均衡时间快，但是结构复杂，且多个可控器件容易误操作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型的均衡电路及其控制方法，分流均衡时间短，结构简单，易操控，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种新型的均衡电路，包括多个依次串联的充电电池，第一个充电电池的正极端引出线连接有继电开关k0，相邻两个充电电池连接间引出线连接有均衡电路，均衡电路采用继电开关k与电感l并联，依次连接的最后一个充电电池的负极连接有继电开关kn，继电开关k0、均衡电路和继电开关kn的另一端相连。

一种新型的均衡电路的控制方法，该方法为：当第一个充电电池b1电压高于后一个充电电池b2电压时，闭合继电开关k0，此时由第一个充电电池、继电开关k0、和电感l1组成回路，电感l1充电，当电感l1电压与第二个充电电池b2的电压差大于10v时，断开继电开关k0，闭合继电开关k2，由电感l1、第二个充电电池b2、继电开关k2组成回路，电感l1给电池b2充电，当第二个充电电池b2相对于第一个充电电池b1和第三个充电电池b3电压差范围为1-2v时，通过闭合继电开关k1和继电开关k2，即此时第二个充电电池b2处于短路状态，充电电流不会再经过第二个充电电池b2，第二个充电电池b2电压将维持不变，依次重复对充电电池第三个充电电池b3到第n个充电电池bn进行充电直到满足串联的充电电池均衡为止。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过继电开关构成分流电路只是将不需要充电的电池短路，然后其他电池继续充电，蓄电池充电本身时间很漫长，分流均衡时间大大缩短，结构大大简化，更易实现控制，本发明还具有成本低的特点。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图；

图2是现有的典型耗散型电路结构示意图；

图3是现有的非耗散性均衡电路结构示意图；

图4是流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图4所示，一种新型的均衡电路，包括多个依次串联的充电电池，第一个充电电池的正极端引出线连接有继电开关k0，相邻两个充电电池连接间引出线连接有均衡电路，均衡电路采用继电开关k与电感l并联，依次连接的最后一个充电电池的负极连接有继电开关kn，继电开关k0、均衡电路和继电开关kn的另一端相连。

一种新型的均衡电路的控制方法，该方法为：当第一个充电电池b1电压高于后一个充电电池b2电压时，闭合继电开关k0，此时由第一个充电电池、继电开关k0、和电感l1组成回路，电感l1充电，当电感l1电压与第二个充电电池b2的电压差大于10v时，断开k0，闭合k2，由l1、b2、k2组成回路，电感l1给电池b2充电，当b2相对于b1和b3电压差范围为1-2v时，通过闭合k1和k2，即此时b2处于短路状态，充电电流不会再经过b2，b2电压将维持不变，依次重复对充电电池b3到bn进行充电直到满足串联的充电电池均衡为止；通过控制两个电池电压相差值，自动控制是否需要转移能量，因为电感电压不能突变，所以通过电感转移能量也会浪费时间，电压相差不大的电池之间完全没有必要转移能量。

具体实例：如图1所示，电路整体结构：充电电池b1、充电电池b2、充电电池b3、充电电池b4、充电电池b5所有电池均串联，继电开关k1和电感l1是并联关系，继电开关k2和电感l2是并联关系，继电开关k3和电感l3是并联关系，继电开关k4和电感l4是并联关系。

1）需要使用电感作为转移能量时，整体电路关系如下：

对于充电电池b1而言，充电电池b1、继电开关k0、电感l1串联；

对于充电电池b2而言，充电电池b2、继电开关k1、电感l2串联；

对于充电电池b3而言，充电电池b3、继电开关k2、电感l3串联；

对于充电电池b4而言，充电电池b4、继电开关k3、电感l4串联；

对于充电电池b5而言，充电电池b5、电感l4、继电开关k5串联。

2）不需要电感转移能量，只需让电池短路，充电电流不再对其充电时，整体电路结构如下：

对于充电电池b1而言，充电电池b1、继电开关k0、继电开关k1串联，此时充电电池b1被短路；

对于充电电池b2而言，充电电池b2、继电开关k1、继电开关k2串联，此时充电电池b2被短路；

对于充电电池b3而言，充电电池b3、继电开关k2、继电开关k3串联，此时充电电池b3被短路；

对于充电电池b4而言，充电电池b4、继电开关k3、继电开关k4串联，此时充电电池b4被短路；

对于充电电池b5而言，充电电池b5、继电开关k4、继电开关k5串联，此时充电电池b5被短路；

对于整体电池而言，如果闭合继电开关k0和继电开关k5，则整个电池组被短路。

工作原理：当充电电池b1电压高于充电电池b2时，闭合继电开关k0，此时由充电电池b1、继电开关k0、l1组成回路，电感l1充电，之后断开继电开关k0，闭合继电开关k2，由l1、充电电池b2、继电开关k2组成回路，电感l1给充电电池b2充电。

当充电电池b2相对于充电电池b1和充电电池b3电压差别不大时，可通过闭合继电开关k1和继电开关k2，即此时充电电池b2处于短路状态，充电电流不会再经过充电电池b2，充电电池b2电压将维持不变。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。