蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置的制作方法

文檔序號：7345491閱讀：326來源：國知局

專利名稱：蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池組或超級電容器組充放電監(jiān)控領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于環(huán)境污染和能源危機兩大問題，世界各國廣泛開展了電動汽車的研發(fā) 熱潮，而電池是電動汽車發(fā)展的瓶頸，其原因主要是電池的比能量和比功率不能同時滿足電動汽車的要求，另外電池的循環(huán)使用壽命也是一個重要的問題。前者有待于新型電池的問世，而后者——電池的壽命可以通過電池充放電過程的監(jiān)控管理得到延長。電池充放電時的過充或過放是造成電池壽命縮短或直接損壞的主要原因，充放電均衡控制是提高電池容量利用率、避免電池單體過充或過放的最有效手段。
目前，蓄電池(或超級電容器)組單體電壓均衡方法主要有以下幾種穩(wěn) 壓管法、開關(guān)電阻法、同軸多輸出繞組變壓器法、buck-boost變換器法和飛渡
電容法等。其中穩(wěn)壓管法和開關(guān)電阻法只能用于充電過程中的電壓均衡，且穩(wěn) 壓管和電阻會發(fā)熱，耗費能量，同時給電池組帶來散熱問題。同軸多輸出繞組變壓器法由于在實際中多個輸出繞組的匹配困難，任何偏差都會帶來均衡誤差，無法用控制的方法來解決，同時由于變壓器的寄生效應，尤其是漏感的存在，采用同軸多輸出繞組變壓器實現(xiàn)電池組單體電壓的完全均衡難度比較大。 buck-boost變換器法雖然具有能量損耗小、在充電和放電過程均可進行均衡、
均衡電流可以調(diào)制、相鄰單體之間能量轉(zhuǎn)移速度快等優(yōu)點，但是當串聯(lián)單體數(shù) 量眾多，電壓最高和最低的電池相隔多個單體時，均衡效率會大大降低。飛渡電容法雖然可以實現(xiàn)能量在電池組任意兩個單體之間的直接轉(zhuǎn)移，沒有重復無效的能量流動，但是由于均衡電流受飛渡電容電壓與電池組中單體電壓之差的限制，隨著均衡過程的進行，均衡速度會越來越慢，無法實現(xiàn)完全均衡。另外，對于超級電容器組來說，由于其充放電電流大，充放電速度快，這對均衡速度提出了更高的要求，上述方法都不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有均衡裝置均衡速度慢的問題，從而有效地避免了充放
電過程中存在的個別單體過充或過放弊端，提出了一種蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置。
本發(fā)明包括升降壓變換式飛渡電容均衡器和均衡控制器；均衡控制器包括單片機、電壓測量調(diào)理電路、電流傳感器、MOSFET驅(qū)動器、擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器、譯碼器、光電繼電器組和繼電器陣列；電流傳感器的電壓信號輸出端連接單片機的第一個AD轉(zhuǎn)換器的輸入端，單片機的兩路脈寬調(diào)制信號輸出端連接MOSFET驅(qū)動器的兩路脈沖信號輸入端，MOSFET驅(qū)動器的兩路控制信號輸出端連接升降壓變換式飛渡電容均衡器的受控信號輸入端，升降壓變換式飛渡電容均衡器的兩個能量輸入輸出端分別通過繼電器陣列的n個開關(guān)陣列分別連接在n個蓄電池或n個超級電容器的正負極上，繼電器陣列的n個受控端分別連接擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器的n個輸出控制端，擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器的輸入控制端連接單片機的第二控制信號輸出端；光電繼電器組的n+l個光電繼電器的輸入端分別連接在n個蓄電池或n個超級電容器正負極上和升降壓變換式飛渡電容均衡器的飛渡電容的正負極上，光電繼電器組的電壓信號輸出端連接電壓測量調(diào)理電路的電壓信號輸入端，電壓測量調(diào)理電路的電壓信號輸出端連接單片機的第二個AD轉(zhuǎn)換器輸入端，光電繼電器組的n+l個光電繼電器的受控端分別連接譯碼器的n+l個輸出端，譯碼器的信號輸入端連接單片機的第一控制信號輸出端。本發(fā)明的升降壓變換式飛渡電容均衡器由第一 MOSFET開關(guān)管T,、第二 MOSFET開關(guān)管T2、第一續(xù)流二極管D,、第二續(xù)流二極管D2、電感丄和飛渡電容CF組成；第一 MOSFET開關(guān)管^的柵極和第二 MOSFET 開關(guān)管T2的柵極為升降壓變換式飛渡電容均衡器的受控信號輸入端,MOSFET 驅(qū)動器的兩路控制信號輸出端分別連接第一 MOSFET開關(guān)管的柵極和第二 MOSFET開關(guān)管T2的柵極，第一 MOSFET開關(guān)管^的源極、第二 MOSFET 開關(guān)管T2的漏極與電感Z的一端連接，第一 MOSFET開關(guān)管L的漏極為升降壓變換式飛渡電容均衡器的一個能量輸入輸出端，第二 MOSFET開關(guān)管T2 的源極連接飛渡電容CF的負極，飛渡電容CF的正極與電感￡的另一端連接為升降壓變換式飛渡電容均衡器的另一個能量輸入輸出端；第一續(xù)流二極管Dl 的正極和負極分別連接第一 MOSFET開關(guān)管Tt的源極和漏極，第二續(xù)流二極管D2的正極和負極分別連接第二 MOSFET開關(guān)管T2的源極和漏極。
本發(fā)明是針對大電流快速充電的蓄電池組或超級電容器組，提供一種充放電快速均衡裝置，以滿足大電流充放電對均衡速度的要求，從而避免容量小的電池或超級電容器單體過充或過放，達到保護電池或超級電容器，延長其使用壽命的目的。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的升降壓變換式飛渡電容均衡器1通過繼電器陣列28與蓄電池組或超級電容器組連接的電路結(jié)構(gòu)示意圖， C廣Cn為被均衡的串聯(lián)蓄電池組或超級電容器組單體，/為充電電流，S廣Sn為繼電器陣列28的繼電器切換控制開關(guān)；圖3是本發(fā)明對兩個存在容量偏差且有初始壓差的超級電容器在串聯(lián)充電時進行均衡仿真的電壓變化曲線圖；圖4 是本發(fā)明對兩個存在容量偏差且有初始壓差的超級電容器在串聯(lián)放電時進行均衡仿真的電壓變化曲線圖；圖5和圖6是對四個超級電容器在串聯(lián)循環(huán)充放電過程進行電壓均衡時單體電壓變化曲線圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1或圖2說明本實施方式，本實施方式由升降壓變換式飛渡電容均衡器1和均衡控制器2組成；均衡控制器2由單片機21、電壓測量調(diào)理電路22、電流傳感器23、 MOSFET驅(qū)動器24、擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn) 換器25、譯碼器26、光電繼電器組27和繼電器陣列28組成。電流傳感器23 的電壓信號輸出端連接單片機21的第一個AD轉(zhuǎn)換器的輸入端，單片機21的兩路脈寬調(diào)制信號輸出端連接MOSFET驅(qū)動器24的兩路脈沖信號輸入端， MOSFET驅(qū)動器24的兩路控制信號輸出端連接升降壓變換式飛渡電容均衡器 1的受控信號輸入端，升降壓變換式飛渡電容均衡器1的兩個能量輸入輸出端分別通過繼電器陣列28的n個開關(guān)陣列分別連接在n個蓄電池或n個超級電容器的正負極上，繼電器陣列28的n個受控端分別連接擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器 25的n個輸出控制端，擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器25的輸入控制端連接單片機21 的第二控制信號輸出端；光電繼電器組27的n+l個光電繼電器的輸入端分別連接在n個蓄電池或n個超級電容器正負極上和升降壓變換式飛渡電容均衡器 1的飛渡電容的正負極上，光電繼電器組27的電壓信號輸出端連接電壓測量調(diào)理電路22的電壓信號輸入端，電壓測量調(diào)理電路22的電壓信號輸出端連接
單片機21的第二個AD轉(zhuǎn)換器輸入端，光電繼電器組27的n+l個光電繼電器的受控端分別連接譯碼器26的n+l個輸出端，譯碼器26的信號輸入端連接單片機21的第一控制信號輸出端。
具體實施方式
二結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一不同點在于升降壓變換式飛渡電容均衡器1由第一 MOSFET開關(guān)管T" 第二 MOSFET開關(guān)管T2、第一續(xù)流二極管D!、第二續(xù)流二極管D2、電感丄和飛渡電容CF組成；第一 MOSFET開關(guān)管的柵極和第二 MOSFET開關(guān)管 T2的柵極為升降壓變換式飛渡電容均衡器1的受控信號輸入端，MOSFET驅(qū) 動器24的兩路控制信號輸出端分別連接第一 MOSFET開關(guān)管T,的柵極和第二 MOSFET開關(guān)管T2的柵極，第一 MOSFET開關(guān)管的源極、第二 MOSFET 開關(guān)管丁2的漏極與電感￡的一端連接，第一 MOSFET開關(guān)管的漏極為升降壓變換式飛渡電容均衡器1的一個能量輸入輸出端，第二 MOSFET開關(guān)管 T2的源極連接飛渡電容Cf的免扱，飛渡電容CV的正極與電感丄的另一端連接為升降壓變換式飛渡電容均衡器1的另一個能量輸入輸出端；第一續(xù)流二極管 D,的正極和負極分別連接第一 MOSFET開關(guān)管^的源極和漏極，第二續(xù)流二極管D2的正極和負極分別連接第二 MOSFET開關(guān)管T2的源極和漏極。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一不同點在于增加了CAN驅(qū)動器29， CAN驅(qū)動器29的數(shù)據(jù)收、發(fā)端分別連接單片機21的CAN數(shù)據(jù)收、發(fā)端，CAN驅(qū)動器29的CAN通訊接口與外部設(shè)備的CAN通訊接口連接。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。
工作原理
系統(tǒng)啟動后，首先檢測蓄電池組或超級電容器組單體電壓、飛渡電容電壓和充放電電流，若蓄電池組或超級電容器組內(nèi)單體的最高電壓與單體的最低電壓的壓差超過允許值即啟動均衡操作。
以C!和G之間的電壓均衡為例，設(shè)d的電壓為最高電壓，G的電壓為
最低電壓，Q的電壓與Cn的電壓壓差超過允許值，飛渡電容的容量足夠大，
則單片機21首先通過擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器25控制繼電器陣列28的繼電器開關(guān)Si閉合，之后通過單片機21的一路脈沖信號輸出端PWM1輸出調(diào)頻控制
信號控制第一 MOSFET開關(guān)管T,的通斷，當控制信號為高電平時，第一 MOSFET開關(guān)管T,導通，d的部分能量轉(zhuǎn)儲于電感丄中。當控制信號為低電平時，第一MOSFET開關(guān)管T,截止，第二續(xù)流二極管D2續(xù)流，電感丄中的能量釋放到飛渡電容器CF中，經(jīng)過一段時間對第一 MOSFET開關(guān)管1的通斷控制，即把需要由d轉(zhuǎn)移到Cn的能量通過電感丄全部轉(zhuǎn)移到飛渡電容器 CV中，第一 MOSFET開關(guān)管T,的控制信號停止輸出，擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器 25控制繼電器陣列28的繼電器開關(guān)Si斷開。接著，使繼電器陣列28的繼電器開關(guān)Sn閉合，通過單片機21的另一路脈沖信號輸出端PWM2輸出調(diào)頻控制信號控制第二 MOSFET開關(guān)管T2通斷，當控制信號為高電平時，第二 MOSFET開關(guān)管T2導通，飛渡電容器CV的部分能量轉(zhuǎn)儲于電感i:中。當控制信號為低電平時，第二 MOSFET開關(guān)管T2截止，第一續(xù)流二極管D,續(xù)流，電感Z中的能量釋放到電容器Cn中，經(jīng)過一段時間對第二 MOSFET開關(guān)管 T2的通斷控制，即把由d轉(zhuǎn)移到CV的能量通過電感轉(zhuǎn)移到電容器Cn中，第二 MOSFET開關(guān)管T2的控制信號停止輸出，擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器25控制繼電器陣列28的繼電器開關(guān)Sn斷開，完成一次電壓最高與最低單體之間的均衡。當出現(xiàn)新的最高與最低電壓差超出允許值時，重復上述過程。這樣既可實現(xiàn)整個超級電容器組的動態(tài)均衡。均衡控制算法流程
1)系統(tǒng)運行后，首先巡檢超級電容器組單體電壓和飛渡電容器電壓及充放電電流，為了在線計算超級電容器的容量，需保存各單體電壓及充放電電流數(shù)據(jù)。計算最高和最低的電壓差A",，若A"^小于電容組單體最大與最小電壓差允許值，則再次進行電壓巡檢，直至A"^大于或等于單體最大與最小電壓差允許值。根據(jù)(1)式計算電壓最低和最高的電容器容量(^和C 及其相對偏差^。
<formula>formula see original document page 8</formula>
式中"On2、 "c"2和"G^， f/od分別為最后一次檢測的最高和最低單體電壓及
對應的積分開始時刻兩個電容器的電壓；/為充電電流。
2) 根據(jù)(2)式計算能量轉(zhuǎn)移所需時間f。
—(2 + U^
式中Z'toax為電感電流的最大值。
3) 判斷飛渡電容器CF的電壓"cf是否小于其工作電壓上下限的均值，若
是，則向下執(zhí)行；否則跳至6)。
4) 設(shè)最后一次檢測的最高單體電壓為 "max kA "max 代替"s,由(3)式計算第一 MOSFET開關(guān)管1\工作頻率力。控制與電壓最高的單體對應的開關(guān)Su 閉合，均衡器與電壓最高的單體并聯(lián)，以頻率力啟動第一 MOSFET開關(guān)管Tt 工作，同時啟動定時器，當時間到達能量轉(zhuǎn)移所需時間f時，第一 MOSFET 開關(guān)管T,停止工作，控制開關(guān)Su斷開(此時需要轉(zhuǎn)移的能量已從電壓最高的單體中轉(zhuǎn)移到飛渡電容器CF中)。
/ = ~^ (3)
式中"s為能量轉(zhuǎn)移源電容器的電壓；Z為電感值。
5) 檢測飛渡電容器CV的當前電壓記為"crc，以"ctc代替"s，由(3)式計算第二 MOSFET開關(guān)管T2工作頻率/2。控制與電壓最低的單體對應的開關(guān) Sd閉合，均衡器與電壓最低的單體并聯(lián)，以頻率/2啟動第二 MOSFET開關(guān)管 T2工作，同時啟動定時器，當時間到達能量轉(zhuǎn)移所需時間f時，第二MOSFET 開關(guān)管T2停止工作，控制開關(guān)Sd斷開(此時需要轉(zhuǎn)移的能量已從飛渡電容器 CV轉(zhuǎn)移到電壓最低的電容器中)，返回到l)。
6) 以"cF代替"s，由(3)式計算第二 MOSFET開關(guān)管T2工作頻率"。控制與電壓最低的單體對應的開關(guān)Sd閉合，均衡器與電壓最低的單體并聯(lián)，以頻率/i啟動第二 MOSFET開關(guān)管T2工作，同時啟動定時器，當時間到達能量轉(zhuǎn)移所需時間Z時，第二 MOSFET開關(guān)管T2停止工作，控制開關(guān)Sd斷開(此時需要轉(zhuǎn)移的能量己從飛渡電容器CF轉(zhuǎn)移到電壓最低的電容器中)。
7) 檢測先前電壓最高的單體當前電壓記為Wmaxc，以"，e代替"s，由(3) 式計算第一 MOSFET開關(guān)管Tt工作頻率力'?？刂婆c電壓最高的單體對應的開關(guān)Su閉合，均衡器與電壓最高的單體并聯(lián)，以頻率/,'啟動第一 MOSFET開關(guān)
管^工作，同時啟動定時器，當時間到達能量轉(zhuǎn)移所需時間^時，第一MOSFET 開關(guān)管T,停止工作，控制開關(guān)Su斷開(此時需要從電壓最高的單體中轉(zhuǎn)移出來的能量已轉(zhuǎn)移到飛渡電容器CV中)，返回到l)。實驗結(jié)果-
圖3是對兩個有初始壓差的串聯(lián)超級電容器C！和C2在充電過程中進行電壓均衡的仿真結(jié)果。其中電容器G取300F，初始電壓為0.85V， G取367.5F，初始電壓為0.8V，兩電容器相對偏差5 = 22.5%。以50A恒流充電。根據(jù)式(2) 可得，為了在2秒內(nèi)使d和C2的電壓相等，消除初始壓差需要的電感最大電流為33A，消除充電電流引起的新壓差需要的電感最大電流為40.5A，總的電感最大電流為73.5A?？紤]到開關(guān)器件通態(tài)電阻的影響，取電感最大電流為 75A，電感取2^H，則能量轉(zhuǎn)移源電容器電壓為IV時，開關(guān)管的通斷頻率為 3.33kHz。 2秒以后電感電流最大值只需40.5A，能量轉(zhuǎn)移源電容器電壓為IV 時，開關(guān)管的通斷頻率為6.17kHz,其它電壓段的工作頻率根據(jù)式/ = 3.33"或 / = 6.17"計算。根據(jù)能量轉(zhuǎn)移要求，飛渡電容的容量cf應不小于17.8F，為了使飛渡電容的電壓變化范圍小，便于控制系統(tǒng)實現(xiàn)，取Cf-367.5F，初始電壓設(shè)為0.85V。
圖4是對兩個有初始壓差的串聯(lián)超級電容器d和C2在放電過程中進行電壓均衡的仿真結(jié)果。其中電容器Q取367.5F，初始電壓為1.6V， C2取300F，初始電壓為1.55V， 5 = 22.5%,以50A恒流放電。飛渡電容CF取500F，初始電壓設(shè)為1.5V。
在超級電容器工作電壓范圍內(nèi)，仿真共進行了 5s。圖3和圖4中還給出了飛渡電容電壓變化曲線，由圖可以看出，充/放電開始后，前2s即消除了初始壓差，此后的3s進行了三次由C廣CF—C2的能量轉(zhuǎn)移，保證了充/放電結(jié)束時兩串聯(lián)超級電容器電壓的一致。
為了觀察均衡效果，選擇四個容量偏差較大的標稱值為3萬法拉的超級電容器(工作電壓范圍為0.8v 1.6v)，進行了串聯(lián)充放電動態(tài)均衡實驗。這四個超級電容器的最大與最小容量偏差約為28%，初始電壓分別為1.13V、 1.11V、 1.09V和1.08V，即最大初始壓差為0.05V。充放電開始即啟動均衡，充放電電流為IOOA，均衡電流即電感電流最大值約為87A。
實驗中所用的器件如下飛渡電容CV與被均衡單體都采用哈爾濱巨容公
司生產(chǎn)的VCT3E4型的超級電容器，電感Z約為2微亨，第一續(xù)流二極管D！與第一 MOSFET開關(guān)管T,和第二續(xù)流二極管D2與第二 MOSFET開關(guān)管T2 采用通態(tài)電阻小于7毫歐的德國IXYS公司的IXTQ160N10T功率開關(guān)管，繼電器陣列28中的切換繼電器采用負載電流為100A的沈陽欣靈繼電器有限公司的HHC71F-1Z。單片機21為均衡控制器2的核心器件，采用美國Microchip 公司的PIC18F458單片機。外圍電路中的光電繼電器組28中的光電繼電器采用日本OMRON公司的G3VM-402C， MOSFET驅(qū)動器24采用美國Microchip 公司的TC4428，電流傳感器23采用北京森社電子有限公司的CHK-400Y4。
圖5和圖6為恒流循環(huán)充放電動態(tài)均衡過程各單體電壓變化曲線，其中圖 6是為了觀察充放電結(jié)束時均衡效果而進行的局部放大顯示。充電結(jié)束時最大與最小壓差為0.018V，放電結(jié)束時最大與最小壓差為0.026V。放電過程均衡效果不如充電過程的原因是大電流充放電效率低，放電時超級電容器電壓下降速率比充電時快，而以同樣的均衡電流進行均衡必然產(chǎn)生這種結(jié)果。實際使用時可根據(jù)檢測結(jié)果隨時改變均衡電流的大小，以加大均衡力度。為了充分利用超級電容器的容量，可適當減小充電電流，這樣也有利于均衡效果的提高。
另外，從整個循環(huán)充放電動態(tài)均衡結(jié)果來看，均衡沒有使單體壓差為零。這有多方面的原因，首先是實驗所用超級電容器單體容量偏差較大，實際使用時應進行篩選，并進行合理的匹配。其次各單體的串聯(lián)內(nèi)阻不完全一致，也必然對均衡控制產(chǎn)生影響，尤其是充放電過程動態(tài)均衡。再就是均衡系統(tǒng)中檢測單元的誤差也會影響均衡控制效果。但是，總的來看，整個均衡過程中各單體壓差始終保持在一個較低的水平，電容器組可以作為一個整體進行充放電而組內(nèi)各單體電壓保持同步變化，充分利用了電容器組儲能，實現(xiàn)了動態(tài)均衡的設(shè) 計目標。
權(quán)利要求
1、蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置，其特征在于它包括升降壓變換式飛渡電容均衡器(1)和均衡控制器(2)；均衡控制器(2)包括單片機(21)、電壓測量調(diào)理電路(22)、電流傳感器(23)、MOSFET驅(qū)動器(24)、擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器(25)、譯碼器(26)、光電繼電器組(27)和繼電器陣列(28)；電流傳感器(23)的電壓信號輸出端連接單片機(21)的第一個AD轉(zhuǎn)換器的輸入端，單片機(21)的兩路脈寬調(diào)制信號輸出端連接MOSFET驅(qū)動器(24)的兩路脈沖信號輸入端，MOSFET驅(qū)動器(24)的兩路控制信號輸出端連接升降壓變換式飛渡電容均衡器(1)的受控信號輸入端，升降壓變換式飛渡電容均衡器(1)的兩個能量輸入輸出端分別通過繼電器陣列(28)的n個開關(guān)陣列分別連接在n個蓄電池或n個超級電容器的正負極上，繼電器陣列(28)的n個受控端分別連接擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器(25)的n個輸出控制端，擴展數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器(25)的輸入控制端連接單片機(21)的第二控制信號輸出端；光電繼電器組(27)的n+1個光電繼電器的輸入端分別連接在n個蓄電池或n個超級電容器正負極上和升降壓變換式飛渡電容均衡器(1)的飛渡電容的正負極上，光電繼電器組(27)的電壓信號輸出端連接電壓測量調(diào)理電路(22)的電壓信號輸入端，電壓測量調(diào)理電路(22)的電壓信號輸出端連接單片機(21)的第二個AD轉(zhuǎn)換器輸入端，光電繼電器組(27)的n+1個光電繼電器的受控端分別連接譯碼器(26)的n+1個輸出端，譯碼器(26)的信號輸入端連接單片機(21)的第一控制信號輸出端。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置，其特征在于升降壓變換式飛渡電容均衡器(l)由第一 MOSFET開關(guān)管^、第二 MOSFET開關(guān)管丁2、第一續(xù)流二極管D。第二續(xù)流二極管D2、電感I和飛渡電容CF組成；第一 MOSFET開關(guān)管T\的柵極和第二 MOSFET開關(guān)管T2的柵極為升降壓變換式飛渡電容均衡器(l)的受控信號輸入端，MOSFET驅(qū)動器(24) 的兩路控制信號輸出端分別連接第一 MOSFET開關(guān)管T,的柵極和第二 MOSFET開關(guān)管T2的柵極，第一MOSFET開關(guān)管的源極、第二 MOSFET 開關(guān)管T2的漏極與電感丄的一端連接，第一 MOSFET開關(guān)管的漏極為升降壓變換式飛渡電容均衡器(l)的一個能量輸入輸出端，第二 MOSFET開關(guān)管 T2的源極連接飛渡電容CF的負極，飛渡電容CV的正極與電感i:的另一端連接為升降壓變換式飛渡電容均衡器(l)的另一個能量輸入輸出端；第一續(xù)流二極管D,的正極和負極分別連接第一 MOSFET開關(guān)管T,的源極和漏極，第二續(xù) 流二極管D2的正極和負極分別連接第二 MOSFET開關(guān)管T2的源極和漏極。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置，其特征在于還包括CAN驅(qū)動器(29)， CAN驅(qū)動器(29)的數(shù)據(jù)收、發(fā)端分別連接單片機(21)的CAN數(shù)據(jù)收、發(fā)端，CAN驅(qū)動器(29)的CAN通訊接口與外部設(shè)備的CAN通訊接口連接。
全文摘要
蓄電池組或超級電容器組充放電快速均衡裝置。本發(fā)明涉及蓄電池組或超級電容器組充放電監(jiān)控領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有均衡裝置均衡速度慢的問題，從而有效地避免了充放電過程中存在的個別單體過充或過放。它的均衡控制器中的單片機連有充放電單體、飛渡電容的電壓測量調(diào)理電路，其電壓通過譯碼器控制光電繼電器進行選通，還連有用于檢測充放電電流的電流傳感器，以及用于控制升降壓變換式飛渡電容均衡器的MOSFET驅(qū)動器和控制繼電器陣列的數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器，其中繼電器陣列用于控制均衡器與充放電單體的通斷，MOSFET驅(qū)動器由單片機控制，控制均衡電流的大小。它以滿足大電流充放電對均衡速度的要求，達到保護充放電單體，延長其使用壽命的目的。
文檔編號H02J7/00GK101359837SQ20081013714
公開日2009年2月4日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者朱春波, 武國良, 逯仁貴申請人:哈爾濱工業(yè)大學

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