技术特征：
1.一种基于lc谐振电路改进的自动电池均衡电路，其特征在于，所述电池均衡电路包括：串联电池组、两组开关选择模块、n个lc谐振模块、微控制器、开关驱动电路；所述串联电池组由n个电池单体串联组成，依次命名为b1、b2、...、b
i
、...、b
n
，i＝1、2、...、n；所述两组开关选择模块分别为a组开关选择模块和b组开关选择模块；a组开关选择模块由n个选通开关组成，分别为sa1、sa2、...、sa
i
、...、sa
n
，sa
i
的两端分别与串联电池组中的电池单体b
i
的正负极相连；b组开关选择模块由2对选通开关组成，分别为sb1和sb2；其中，sa1、sa2、...、sa
i
、...、sa
n
分别由两个正向串联的n沟道mosfet组成；sb1和sb2分别由两个n沟道mosfet组成，sb1中的两个开关分别命名为q1和q2，sb2中的两个开关分别命名为q3和q4，其中q1的漏极和q3的源极分别连接到a组开关选择模块的首末两端，q2的漏极和q4的源极分别连接到a组开关选择模块中的sa1和sa
n
的中点；所述lc谐振模块一共有n个，分别为lc1、lc2、...、lc
i
、...、lc
n
，每个lc谐振模块由一个电感l和一个电容c串联组成，分别为l1、l2、...、l
i
、...、l
n
和c1、c2、...、c
i
、...、c
n
；lc谐振模块lc1、lc2、...、lc
p
、...、lc
n
‑1中的lc
p
两端分别和a组开关选择模块中的sa
p
的中点和sa
p+1
的中点相连，p＝1、2、...、n
‑
1；lc谐振模块lc
n
的一端同时和q1的源极和q4的漏极相连，另一端同时和q2的源极和q3的漏极相连；所述微控制器输出一对互补、固定频率、固定占空比的pwm信号，经过开关驱动电路放大信号，控制a组开关选择模块和b组开关选择模块的通断。2.根据权利要求1所述的基于lc谐振电路改进的自动电池均衡电路，其特征在于，所述微控制器不需要考虑初始电压的分布情况，产生一对互补、固定频率、固定占空比的pwm信号，经过开关驱动电路放大信号，控制a组开关选择模块和b组开关选择模块的通断；所述微控制器的每个开关周期分为两个模态，当处于模态a时，a组开关选择模块中的sa1、sa2、...、sa
i
、...、sa
n
的上开关导通，b组选择开关模块中的sb2的开关导通，lc谐振模块lc1、lc2、...、lc
p
、...、lc
n
‑1中的lc
p
和电池单体b
p
并联，lc谐振模块lc
n
和电池单体b
n
并联；当处于模态b时，a组开关选择模块中的sa1、sa2、...、sa
i
、...、sa
n
的下开关导通，b组选择开关模块中的sb1的开关导通，lc谐振模块lc1、lc2、...、lc
p
、...、lc
n
‑1中的的lc
p
和电池单体b
p+1
并联，lc谐振模块lc
n
和电池单体b1并联。3.根据权利要求2所述的基于lc谐振电路改进的自动电池均衡电路，其特征在于，控制a组开关选通模块和b组开关选通模块的信号频率为固定频率、固定占空比，当pwm信号的频率等与lc串联谐振电路谐振频率的整数倍时，可实现零电流开关。4.一种基于权利要求1至3所述的基于lc谐振电路改进的自动电池均衡电路的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：s1、通过外部电压采样电路采集串联电池组中所有电池单体的电压，并且将采集到的电压信息传输给微控制器；s2、微控制器将采集到的电压信息进行处理，得到串联电池组的最大电池电压和最小电池电压，并判断两者之间的电压差是否大于相应的均衡阈值电压，若大于均衡阈值电压，则开启均衡电路，若小于等于均衡阈值电压，则不启动均衡电路；s3、当需要开启均衡电路时，微控制器产生一对互补、固定频率、固定占空比的pwm信号控制两组开关模块，实现能量在相邻电池单体以及首末电池单体之间的传输；
s4、微控制器产生的pwm信号为固定频率、固定占空比，且其频率为lc串联谐振电路谐振频率的整数倍，从而实现零电流开关。
技术总结
本发明公开了一种基于LC谐振电路改进的自动电池均衡电路及实现方法，该均衡电路包括串联电池组、两组开关选择模块、n个LC谐振模块、微控制器、开关驱动电路。本发明利用LC谐振模块实现了能量在串联电池组内的相邻电池间和首末单体电池之间的传输，从而实现了对串联电池组的均衡，提升了电池组的可用容量和使用寿命。本发明具有以下优点：增加连接首末单体电池的LC谐振模块的同时减少了额外增加的开关数量；利用LC谐振模块实现了零电流开关，有效地降低了开关损耗；有效提高开关频率，加快均衡速度，减小电路体积；均衡电路的控制方式简单，只需要一对互补、固定频率、固定占空比的PWM信号即可实现对两组开关模块的自动控制。PWM信号即可实现对两组开关模块的自动控制。PWM信号即可实现对两组开关模块的自动控制。
技术研发人员：康龙云 徐鹏 万蕾 林鸿业 罗璇
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/11/23