CN110112809A - 一种基于开关阵列的均衡电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于开关阵列的均衡电路，第一电池正极连接第一a开关一端，所述第一电池负极连接第二电池正极，所述第一a开关另一端连接双向DC‑DC变换器输入正端总线，所述第二电池负极连接第N电池正极，所述第N电池负极连接第Nd开关一端，所述第二b开关另一端连接第二电池负极和第二d开关一端，所述第Nb开关另一端连接第N电池负极，所述第一d开关另一端连接双向DC‑DC变换器输出负端总线和所述第二d开关另一端。

Description

一种基于开关阵列的均衡电路
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种基于开关阵列的均衡电路。
背景技术
均衡电路可以分为有损均衡和无损均衡，其中有损均衡又被称为能量耗散型均衡，有损均衡只能够通过能量的消耗实现电量均衡，而无法实现能量的转移。且在有损均衡中，往往与电池组中电量较低的为参考电量，这使得电池组及其包含的电池容量将被限制为较小的容量，这种均衡方法使得电池组整体的容量性能无法得到提升。无损均衡能够实现电池间的能量转移，大大提高了均衡效率且理论上减小了损耗，典型的级联式均衡网电路，能量只能逐级转移。能量的逐级转移使得整个均衡网络的均衡速度降低，由于每级传递均衡能量的损耗，造成均衡效率较低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于开关阵列的均衡电路。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于开关阵列的均衡电路，其关键在于，包括第一电池、第二电池、第N电池、第一a开关、第一b开关、第二c开关、第二d开关、第Nc开关、第Nd开关、双向DC-DC变换器；
所述第一电池正极连接第一a开关一端，第一电池负极连接第二电池正极，所述第一a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第一电池负极连接第一b开关一端，所述第一b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第二电池正极连接第二c开关一端，所述第二c开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第二电池负极连接第二d开关一端，所述第二d开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
所述的一种基于开关阵列的均衡电路，优选的，还包括：第二a开关、第二b开关。所述第二a开关一端连接第二电池正极，所述第二a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第二b开关一端连接第N电池正极，所述第二b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线。
上述技术方案的有益效果为：实现第二电池与其他电池间的能量双向流动。
所述的一种基于开关阵列的均衡电路，优选的，还包括：第一c开关、第一d开关。所述第一c开关一端连接第一电池正极，所述第一c开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第一d开关一端连接第一电池负极，所述第一d开关另一端连接双向DC-DC变换器输入出负端总线。
上述技术方案的有益效果为：实现第一电池与其他电池间的能量双向流动。
所述的一种基于开关阵列的均衡电路，优选的，还包括：第Na开关、第Nb开关、第Nc开关、第Nd开关。
上述技术方案的有益效果为：实现第N电池与其他电池间的能量双向流动。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1该均衡方案采用开关阵列式，其结构简单灵活性高，模块化能力强；
该均衡方案能够实现任意两电池间的分时能量控制，相比于有损均衡其均衡效率高；
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一种基于开关阵列的均衡电路连接示意图；
图2是本发明一种基于开关阵列的均衡电路电池B1与电池B2能量流动；
图3是本发明一种基于开关阵列的均衡电路电池B1与电池Bn能量流动；
图4是本发明一种基于开关阵列的均衡电路电池B2与电池Bn能量流动；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示是本发明一种基于开关阵列的均衡电路连接示意图；
第一电池正极连接第一a开关一端，所述第一电池负极连接第二电池正极，所述第一a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第二电池负极连接第N电池正极，所述第N电池负极连接第Nd开关一端，所述第Nd开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线，所述第一a开关另一端还连接第二a开关一端和第Na开关一段，所述第二a开关另一端连接第一电池负极和第2c开关一端，所述第Na开关另一端连接第二电池负极和第Nc开关一端，所述2c开关另一端连接第Nc开关另一端和第一c开关一端，所述第一c开关一端还连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第一c开关另一端连接第一电池正极，第一b开关一端连接第一电池负极和第一d开关，所述一b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述双向DC-DC变换器输入负端总线还连接第二b开关一端和第Nb开关一端，所述第二b开关另一端连接第二电池负极和第二d开关一端，所述第Nb开关另一端连接第N电池负极，所述第一d开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线和所述第二d开关另一端。
如图2所示是本发明一种基于开关阵列的均衡电路电池B1与电池B2能量流动，其关键在于，包括第一电池、第二电池、第N电池、第一a开关、第一b开关、第二c开关、第二d开关、第Nc开关、第Nd开关、双向DC-DC变换器；
所述第一电池正极连接第一a开关一端，第一电池负极连接第二电池正极，所述第一a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第一电池负极连接第一b开关一端，所述第一b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第二电池正极连接第二c开关一端，所述第二c开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第二电池负极连接第二d开关一端，所述第二d开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
如图3所示是本发明一种基于开关阵列的均衡电路电池B1与电池Bn能量流动,，其关键在于，包括：所述第一电池正极连接第一a开关一端，所述第一a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第一电池负极连接第一b开关一端，所述第一b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第N电池正极连接第Nc开关一端，所述第Nc开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第N电池负极连接第Nd开关一端，所述第Nd开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
如图4所示是本发明一种基于开关阵列的均衡电路电池B2与电池Bn能量流动,其关键在于，包括：所述第二电池正极连接第二a开关一端，所述第二a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第二电池负极连接第二b开关一端，所述第二b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第N电池正极连接第Nc开关一端，所述第Nc开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第N电池负极连接第Nd开关一端，所述第Nd开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
本发明的有益效果是：
1该均衡方案采用开关阵列式，其结构简单灵活性高，模块化能力强；
2该均衡方案能够实现任意两电池间的分时能量控制，相比于有损均衡其均衡效率高；
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于开关阵列的均衡电路，其特征在于，包括第一电池、第二电池、第N电池、第一a开关、第一b开关、第二c开关、第二d开关、第Nc开关、第Nd开关、双向DC-DC变换器；
所述第一电池正极连接第一a开关一端，第一电池负极连接第二电池正极，所述第一a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第一电池负极连接第一b开关一端，所述第一b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第二电池正极连接第二c开关一端，所述第二c开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第二电池负极连接第二d开关一端，所述第二d开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
2.根据权利要求1所述的基于开关阵列的均衡电路，其特征在于，还包括：所述第一电池正极连接第一a开关一端，所述第一a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第一电池负极连接第一b开关一端，所述第一b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第N电池正极连接第Nc开关一端，所述第Nc开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第N电池负极连接第Nd开关一端，所述第Nd开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
3.根据权利要求1所述的基于开关阵列的均衡电路，其特征在于，还包括：
所述第二电池正极连接第二a开关一端，所述第二a开关另一端连接双向DC-DC变换器输入正端总线，所述第二电池负极连接第二b开关一端，所述第二b开关另一端连接双向DC-DC变换器输入负端总线，所述第N电池正极连接第Nc开关一端，所述第Nc开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第N电池负极连接第Nd开关一端，所述第Nd开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
4.根据权利要求1所述的基于开关阵列的均衡电路，其特征在于，还包括：第一c开关、第一d开关、第Na开关、第Nb开关。所述第一c开关一端连接第一电池正极，所述第一c开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第一d开关一端连接第一电池负极，所述第一d开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线，所述第Nc开关一端连接第N电池正极，所述第Nc开关另一端连接双向DC-DC变换器输出正端总线，所述第Nd开关一端连接第N电池负极，所述第Nd开关另一端连接双向DC-DC变换器输出负端总线。
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