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专利号: 2021101593856
申请人: 南通理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种两节串联电池组升压型均衡放电电路,其特征在于:包括两节串联电池组、升压电感、升压电路、输出滤波电路、输出电压控制器、电池组均衡放电控制器和PWM发生器;所述两节串联电池组、升压电感、升压电路以及输出滤波电路依次电性连接进行存储、升压、滤波,并通过输出电压控制器、电池组均衡放电控制器以及PWM发生器进行控制;所述输出电压控制器控制输出电压等于设定值,且所述电池组均衡放电控制器控制两节串联电池组均衡放电;

所述两节串联电池组包括电池Bat1和电池Bat2,且所述升压电感包括升压电感L1和升压电感L2;所述电池Bat1的负极与所述电池Bat2的正极相连接,所述电池Bat1的正极与所述升压电感L1的一端相连接,且所述电池Bat2的负极与所述升压电感L2的一端相连接;

所述升压电路包括续流二极管D1、功率开关管S1、续流二极管D2、功率开关管S2、续流二极管D3和续流二极管D4;所述升压电感L1的另一端分别与所述功率开关管S1的漏极、续流二极管D1的阳极以及续流二极管D2的阴极相连接,且所述升压电感L2的另一端分别与所述功率开关管S2的源极、续流二极管D3的阳极以及续流二极管D4的阴极相连接,所述电池Bat1的负极分别与所述功率开关管S1的源极、续流二极管D2的阳极、功率开关管S2的漏极以及续流二极管D3的阴极相连接;

所述输出滤波电路包括滤波电容C;滤波电容C的正极与所述续流二极管D1的阴极相连接,且所述滤波电容C的负极与所述续流二极管D4的阳极相连接;

所述输出电压控制器包括电压环调节器I和电流环调节器I;所述滤波电容C的正极与所述电压环调节器I的输入端相连接,且所述电压环调节器I的输出端以及升压电感L1的电流iL1分别与所述电流环调节器I的输入端相连接;

所述电池组均衡放电控制器包括差分器I、差分器II、电压环调节器II和电流环调节器II;所述电池Bat2的正极以及所述电池Bat2的负极分别与所述差分器I的输入端相连接,且所述电池Bat1的正极以及所述电池Bat2的负极分别与所述差分器II的输入端相连接;所述差分器I的输出端以及所述差分器II的输出端分别与所述电压环调节器II的输入端相连接,且所述电压环调节器II的输出端、电压环调节器I的输出端以及升压电感L2的电流iL2分别与所述电流环调节器II的输入端相连接;

所述PWM发生器包括比较器I、比较器II和三角波Utr;所述电流环调节器I的输出端与所述比较器I的输入端相连接,且所述电流环调节器II的输出端与所述比较器II的输入端相连接,所述三角波Utr的输入端分别与所述比较器I的输入端以及所述比较器II的输入端相连接;所述比较器I的输出端与所述功率开关管S1的栅极相连接,且所述比较器II的输出端与所述功率开关管S2的栅极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种两节串联电池组升压型均衡放电电路的控制方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤一:滤波电容C端输出电压Uout的参考值Uref和滤波电容C端输出电压Uout的差值经电压环调节器I进行输出电压调节后,输出控制信号Ue1;

步骤二:控制信号Ue1作为电流环调节器I中的升压电感L1的电流iL1反馈信号参考值和升压电感L1的电流iL1反馈信号的差值经电流环调节器I进行输出电流调节后,输出控制信号Ue2;

步骤三:电池Bat2的电压Ubat2的参考值为(Ubat2+Ubat1)/2,然后电池Bat2的电压Ubat2的参考值和电池Bat2的电压Ubat2的差值经电压环调节器II进行输出电压调节后,输出控制信号Ue3;

步骤四:控制信号Ue3和控制信号Ue1的差值Ue4作为电流环调节器II中的升压电感L2的电流iL2反馈信号参考值和升压电感L2的电流iL2反馈信号的差值经电流环调节器II进行输出电流调节后,输出控制信号Ue5;

步骤五:控制信号Ue2送入比较器I,生成驱动信号Ugs1来驱动功率开关管S1;控制信号Ue5送入比较器II,生成驱动信号Ugs2来驱动功率开关管S2。