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专利号: 202110645083X
申请人: 西南交通大学
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.基于多端口变压器的谐振型串联电池均压电路,其特征在于,包括一次侧电路、多端口变压器T和M个二次侧电路模块;

所述一次侧电路包括电容C1、电容C2、开关管SA、开关管SB、谐振电感LP及谐振电容CP;

所述开关管SA的漏极分别与第1个二次侧电路模块中的串联电池组的正极和电容C1的一端连接,开关管SA的源极分别与谐振电感LP和开关管SB的漏极连接,所述开关管SB的源极分别与第M个二次侧电路模块中的串联电池组的负极和电容C2的一端连接,所述电容C2的另一端分别与电容C1的另一端以及谐振电容CP的一端连接,所述谐振电感LP的另一端与多端口变压器T的一次侧线圈TP的一端连接,所述谐振电容CP的另一端与多端口变压器T的一次侧线圈TP的另一端连接;

每个所述二次侧电路模块包括开关管Sm1、开关管Sm2、电池Bm1和电池Bm2,所述开关管Sm1的漏极与电池Bm1的正极连接,所述开关管Sm1的源极分别与开关管Sm2的漏极、多端口变压器T1的第m个二次侧线圈Tsm的一端连接,第m个二次侧线圈Tsm的另一端分别与电池Bm2的正极和电池Bm1的负极连接,所述开关管Sm2的源极与电池Sm2的负极连接;

相邻两个所述二次侧电路模块中的电池B(m+1)2和电池Bm1之间串联;

其中,m=1,2,...,M。

2.根据权利要求1所述的基于多端口变压器的谐振型串联电池均压电路,其特征在于,第1个所述二次侧电路模块中的串联电池组的正极通过HV+与电容C1的一端连接,第M个所述二次侧电路模块中的串联电池组的负极通过HV+与电容C2的一端连接。

3.根据权利要求1所述的基于多端口变压器的谐振型串联电池均压电路,其特征在于,所述谐振电感Lp和谐振电容Cp形成谐振型串联电池均压电路的谐振腔。

4.基于权利要求1 3任一所述的基于多端口变压器的谐振型串联电池均压电路的均压~

实现方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、确定均压控制目标ε、控制参数、二次侧电路模块个数M、以及充电的模块数上限mlimit和电压控制阈值δ;

S2、预设开关管SA和开关管SB的PWM信号的占空比互补;

S3、启动谐振型串联电池均压电路,采集目标二次侧电路模块中的两个电池的电压VBi1和VBi2,并计算平均电压Vave和实际电压标准差σ;

S4、判断实际电压标准差σ是否小于均压控制目标ε;

若是,则进入步骤S5;

若否,则进入步骤S6;

S5、封闭电路中所有开关管的信号,均压结束;

S6、对二次侧电路模块中的开关管的信号进行调整,并返回步骤S3。

5.根据权利要求4所述的均压实现方法,其特征在于,所述步骤S6具体为:S61、对所有二次侧电路模块中的电池进行分组,即将所有电池Bm1分为A组,所有电池Bm2分为B组;

S62、在A组和B组中,对各电池按照电压进行升序排序,得到电池对应的电压序号;

S63、将A组和B组中的最低电压值赋值给寄存器;

其中,A的最低电压值为Vmin1,B组的最低电压值为Vmin2;

S64、在A组和B组中,判断各电池的电压序号pxi是否小于最低电压值对应的电压序号mlimit;

若是,则进入步骤S65;

若否,则进入步骤S66;

S65、在A组和B组中,依次判断所有满足条件的电池对应的电压与对应组内的最低电压值的差值是否小于δ;

若是,则进入步骤S67;

若否,则进入步骤S66;

S66、将该电压序号对应的开关管关断,返回步骤S3;

S67、将该电池对应的开关管赋予PWM方波驱动信号,返回步骤S3。

6.根据权利要求5所述的均压实现方法,其特征在于,所述步骤S67中,对开关管赋予的PWM方波驱动信号的幅值大于开关管门级电压阈值。