一种自适应压差的电池并联补电电路的制作方法

本发明涉及电池包充放电，特别涉及一种自适应压差的电池并联补电电路。

背景技术：

1、随着供配电技术的发展，各类储能系统广泛应用于佳通，商场及大型储能电站中，为满足功率与能量的需求，储能电池会经过串联形成电池包，再经过并联实现对外部的充放电功能。实际上，由于不同电池的内阻，容量等特性的差异，电池间的状态该总是难以保持一致，这种差异性反映到电池包上，就造成了电池包与电池包之间的差异，而不同电压的电池包，在进行并联时，短时间内会产生很大的环流，影响回路内开关器件的寿命，进行充放电后，会加剧这种不均衡的现象。

2、为了消除这种电池与电池间，电池包与电池包间的不均衡现象，对电池包内部，常采用内部均衡电路保证电池间的均衡，而在电池包之间会通过一些均流策略进行均衡。如设置环路最大电流上限，限制并联环路的最大电流值，或通过监控模块，对各支路电流进行比较并进行强制均流等，以上方法需要借助外部电源对不同电池进行充放电的区分，比较复杂，或者采用ic进行控制，这种对输入电压比较敏感，很难支持高压/不同压差电池包间的自适应补电。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种自适应压差的电池并联补电电路，旨在实现不同压差下电池包间的自适应补电。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种自适应压差的电池并联补电电路，包括高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路、并联的低压侧电池包和高压侧电池包，所述高压充电电路与所述第一滤波电路连接，所述高压充电电路设置有第一开关，所述反馈电路的输出端与多级驱动电路的输入端连接，所述反馈电路与多级驱动电路共同控制所述第一开关的开断，所述第一开关闭合时，所述低压侧电池包的输出电流先后流经所述高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路到所述高压侧电池包。

3、在一实施例中，所述低压侧电池包与所述高压充电电路之间设置有第一电感，所述第一电感用于充电储能。

4、在一实施例中，所述高压充电电路还包括第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述第一二极管的负极与所述低压侧电池包的正极连接，所述第一二极管的正极与第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端与所述第一开关连接，所述第二电阻的第二端与第二二极管的正极连接。

5、在一实施例中，所述反馈电路包括比较器，所述比较器的反相输入端输入所述第一电阻的正端输入电流，所述比较器的接地端输入所述第一电阻的负端输出电流。

6、在一实施例中，所述反馈电路还包括第一电容和第三电阻，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端与所述比较器的反向输入端电连接。

7、在一实施例中，所述反馈电路还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路包括第四电阻和第二电容，所述第四电阻和第二电容并联，所述比较器的输出端与第四电阻连接，所述比较器的输出端还与第二电容连接。

8、在一实施例中，所述反馈电路还包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的第一端、第六电阻的第一端与所述比较器的同相输入端连接，所述第五电阻的第二端接入所述电池并联补电电路的输入电压，所述第六电阻的第二端接地。

9、在一实施例中，所述第一滤波电路包括第三电容、第四电容和第二电感，所述第三电容与第四电容并联，所述第二电感的第一端与第三电容连接，所述第二电感的第二端与第四电容连接。

10、在一实施例中，所述多级驱动电路包括第二开关、第三开关、第四开关、第五开关，所述第二开关的漏极与第三开关的栅极电连接，所述第三开关的源极与第四开关的栅极电连接，所述第四开关的源极与第五开关的漏极电连接。

11、在一实施例中，所述比较器的输出端与所述第二开关的栅极连接，所述比较器输出信号驱动第二开关的开断，所述比较器用于驱动第三开关和第四开关输出高电平信号并用于驱动第五开关输出低电平信号。

12、本发明技术方案通过高压充电电路根据低压侧电池包与高压侧电池包之间的压差自适应进行充电补电，驱动稳定，控制简单，无需外部电源；反馈电路对最大电流进行限流，并加入保证输出稳定的滤波延时参数，保证第一开关的开关周期线性可控；多级驱动电路实现了开关管的稳定高低电平驱动，避免了上下开关同时开启产生的交越现象；第一滤波电路降低高压充电电路回路中的电流损耗，减小纹波，提升电流品质；采用高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路将低压侧电池包与高压侧电池包之间的压差进行平衡。

技术特征：

1.一种自适应压差的电池并联补电电路，其特征在于，包括高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路、并联的低压侧电池包和高压侧电池包，所述高压充电电路与所述第一滤波电路连接，所述高压充电电路设置有第一开关，所述反馈电路的输出端与多级驱动电路的输入端连接，所述反馈电路与多级驱动电路共同控制所述第一开关的开断，所述第一开关闭合时，所述低压侧电池包的输出电流先后流经所述高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路到所述高压侧电池包。

2.如权利要求1所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述低压侧电池包与所述高压充电电路之间设置有第一电感，所述第一电感用于充电储能。

3.如权利要求1所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述高压充电电路还包括第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述第一二极管的负极与所述低压侧电池包的正极连接，所述第一二极管的正极与第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端与所述第一开关连接，所述第二电阻的第二端与第二二极管的正极连接。

4.如权利要求3所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述反馈电路包括比较器，所述比较器的反相输入端输入所述第一电阻的正端输入电流，所述比较器的接地端输入所述第一电阻的负端输出电流。

5.如权利要求4所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述反馈电路还包括第一电容和第三电阻，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端与所述比较器的反向输入端电连接。

6.如权利要求4所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述反馈电路还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路包括第四电阻和第二电容，所述第四电阻和第二电容并联，所述比较器的输出端与第四电阻连接，所述比较器的输出端还与第二电容连接。

7.如权利要求4所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述反馈电路还包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的第一端、第六电阻的第一端与所述比较器的同相输入端连接，所述第五电阻的第二端接入所述电池并联补电电路的输入电压，所述第六电阻的第二端接地。

8.如权利要求1所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述第一滤波电路包括第三电容、第四电容和第二电感，所述第三电容与第四电容并联，所述第二电感的第一端与第三电容连接，所述第二电感的第二端与第四电容连接。

9.如权利要求4所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述多级驱动电路包括第二开关、第三开关、第四开关、第五开关，所述第二开关的漏极与第三开关的栅极电连接，所述第三开关的源极与第四开关的栅极电连接，所述第四开关的源极与第五开关的漏极电连接。

10.如权利要求9所述的电池并联补电电路，其特征在于，所述比较器的输出端与所述第二开关的栅极连接，所述比较器输出信号驱动第二开关的开断，所述比较器用于驱动第三开关和第四开关输出高电平信号并用于驱动第五开关输出低电平信号。

技术总结本发明公开了一种自适应压差的电池并联补电电路，包括高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路、并联的低压侧电池包和高压侧电池包，所述高压充电电路与所述第一滤波电路连接，所述高压充电电路设置有第一开关，所述反馈电路的输出端与多级驱动电路的输入端连接，所述反馈电路与多级驱动电路共同控制所述第一开关的开断，所述第一开关闭合时，所述低压侧电池包的输出电流先后流经所述高压充电电路、反馈电路、多级驱动电路、第一滤波电路到所述高压侧电池包。本发明可根据低压侧电池包与高压侧电池包之间的压差自适应进行自适应补电。技术研发人员：熊垣桓,陈惠受保护的技术使用者：自由创新（深圳）能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29