由多繞組變壓器構成的電池均衡器制造技術

由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其組成特點是：磁芯上有多個匝數相同、繞向不同的繞組，每個繞組與開關管串接形成單管正激電路或互補推挽電路并接在每個電池的正負極。根據繞組的兩個繞線方向，將對應單管正激電路中的開關管分成A組開關管和B組開關管，電路工作時A和B兩組開關管交替導通和截止，間隔時間相等，開關頻率采用高頻；利用單管正激電路和互補推挽電路結合在一起的工作特點，不僅實現了磁芯的自然磁復位，同時又實現了整個電池組的電壓均衡。為了提高均衡能力和適應更多數目的電池組均衡，采取的進一步措施是：將單管正激電路全部改成互補推挽電路；使用多個變壓器，在變壓器磁芯上增加次級繞組，將所有次級繞組依據同名端并聯在一起的原則全部并聯在一起。

A battery equalizer consisting of a multi winding transformer

The battery equalizer composed of multi winding transformer is composed of multiple turns with the same number of windings, and each winding is connected to the switch tube in series to form a single tube forward circuit or a complementary push pull circuit, and is connected to the positive and negative poles of each battery. According to the two direction of winding winding, the corresponding single switch forward circuit in the tube divided into A group and B group switch switch circuit A and B two groups of switches alternately switched on and off, the time interval is equal to the switching frequency with high frequency; and complementary push-pull circuit combining characteristics in with the use of single forward circuit, not only to achieve a natural magnetic core reset, and realize the voltage balance of the whole battery group. In order to improve the balance of battery equalization ability and adapt more, further measures are: all single forward circuit into a complementary push-pull circuit; using a plurality of transformer secondary windings in the transformer core will increase, all the secondary winding according to the same end and connected together in parallel with the principle of all.

【技術實現步驟摘要】
由多繞組變壓器構成的電池均衡器
本專利涉及電池領域，具體是由多繞組變壓器構成的電池均衡器。
技術介紹
電池組要能正常工作和充分發揮功效，必須用到電池均衡器，鋰電池的出現雖然有了很多年，但電池均衡器的發展卻十分緩慢，目前市場上能夠使用的均衡器少之又少。要得到性價比好的電壓均衡器，是人們的共同愿望和努力的目標。最簡單的辦法是在一個磁芯上繞多個繞組來做電壓均衡器，雖然很多人進行了這樣的嘗試，但并沒有取得有意義的結果，原因是磁復位電路沒有給予正確的處理，以致于得到的結果有兩種：1，磁芯無法復位，因而無法做出實際機器；2，必須增加專門的磁復位電路，其結果是造成了電路的體積和造價增加，轉換效率降低。
技術實現思路
要解決的技術問題：如何讓電池均衡器中的多繞組變壓器磁芯得到合理復位，同時又能讓電池組中的所有電池在達到均衡穩定時全部電壓一致，同時電路結構既簡單，成本又低。解決方案：為了在不增加專門磁復位電路的前提下解決磁復位問題，本均衡器采用在一個磁芯上繞制多個匝數相同、繞向不同的線圈繞組，通過與開關管串接形成單管正激電路或互補推挽電路并接在每個電池的正負極，如圖1所示。利用互補推挽電路和單管正激電路相結合在一起的工作特點，既可實現磁芯的自動磁復位，不再需要專門的磁復位電路，又能實現整個電池組的電壓均衡。具體方案如下：方案1，由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：n個電池B1、B2、...Bn依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；多繞組變壓器一個，變壓器磁芯上每個繞組的匝數完全相同，繞組的總個數至少有n+1個，繞組在正反兩個繞線方向上都有分布，每個繞組與一個開關管串聯后形成單管正激電路并聯在串聯電池組中對應的電池的正負極兩端；電池組中至少有一串電池，其正負極兩端并接有兩個單管正激電路，這兩個單管正激電路中的繞組繞線方向正好相反，該兩個單管正激電路合在一起也稱為互補推挽電路；依據變壓器繞組的兩個繞線方向，將單管正激電路和互補推挽電路中對應的開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管導通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓以互補推挽電路對應的電池電壓為基準達到全部電壓一致，實現均衡的目的。方案2，由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：n個電池B1、B2、...Bn依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；多繞組變壓器一個，變壓器磁芯上有多個帶中心抽頭的繞組，每個繞組的匝數全部相同，帶中心抽頭的繞組的個數為n；每個帶中心抽頭的繞組兩端各與一個開關管相連接組成互補推挽電路并聯在串聯電池組中對應的電池正負極兩端；依據互補推挽電路相應繞組的繞線方向，將對應開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管開通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓完全一致，實現均衡的目的。方案3，由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：m個完全相同的電池組G1、G2、...Gj...Gm，每個電池組由n個電池依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；m個完全相同的多繞組變壓器T1、T2、...Tj...Tm，分別直接負責電池組G1、G2、...Gj...Gm的電壓均衡；每個變壓器的構成是：由多個匝數完全相同的初級繞組和一個次級繞組所組成，初級繞組的個數至少有n+1個，初級繞組在正反兩個繞線方向上都有分布；所有變壓器的次級線圈依據同名端并聯在一起的原則全部并聯在一起，通過全部并聯在一起的變壓器的次級線圈與初級線圈的相互耦合，實現電池組G1、G2、...Gj...Gm之間的電壓均衡，達到整個電池組的電壓均衡；單個變壓器Tj直接負責對電池組Gj的電壓均衡的實現辦法是：變壓器Tj中的每個初級繞組的一端與開關管相串聯后構成單管正激電路并聯在Gj電池組中對應的電池的正負極兩端，該Gj電池組中至少有一串電池，其正負極兩端并聯了兩個單管正激電路，這兩個單管正激電路中的繞組繞線方向正好相反，因而構成了互補推挽電路，這串電池也稱為橋梁電池，在Gj電池組中橋梁電池的個數至少有一個；依據所有變壓器初級繞組的兩個繞線方向，將所有單管正激電路和互補推挽電路中對應的開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管導通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓以互補推挽電路對應的電池電壓為基準達到全部電壓一致，實現均衡的目的。方案4，由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：m個完全相同的電池組G1、G2、...Gj...Gm，每個電池組由n個電池依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；m個完全相同的多繞組變壓器T1、T2、...Tj...Tm，分別直接負責電池組G1、G2、...Gj...Gm的電壓均衡；每個變壓器的構成是：由多個初級繞組和一個次級繞組所組成，所有初級繞組均為帶中心抽頭的繞組，匝數完全相同，繞組在正反兩個繞線方向上都有分布；每個變壓器中帶中心抽頭繞組的個數共有n個；所有變壓器的次級線圈依據同名端并聯在一起的原則全部并聯在一起，通過全部并聯在一起的變壓器的次級線圈與初級線圈的相互耦合，實現電池組G1、G2、...Gj...Gm之間的電壓均衡，達到整個電池組的電壓均衡；單個變壓器Tj直接負責對電池組Gj的電壓均衡的實現辦法是：變壓器Tj中的每個帶中心抽頭的繞組兩端均各與一個開關管相串聯后構成互補推挽電路并聯在Gj電池組中對應的電池的正負極兩端；依據所有變壓器中帶中心抽頭的繞組的兩個繞線方向，將對應的開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管導通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓達到全部一致，實現均衡的目的。專利技術有益效果：本專利解決了多繞組變壓器在電壓均衡器中的磁復位問題，不僅沒有增加專門的磁復位電路，而且能夠確保在電池組達到均衡穩定后，所有電池的電壓達到完全一致。電路簡單，造價低，使性價比優秀的電壓均衡器真正走向實用。附圖說明圖1，由單管正激和互補推挽電路混合組成的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：n個電池B1、B2、…Bn依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；多繞組變壓器一個，變壓器磁芯上每個繞組的匝數完全相同，繞組的總個數至少有n+1個，繞組在正反兩個繞線方向上都有分布，每個繞組與一個開關管串聯后形成單管正激電路并聯在串聯電池組中對應的電池的正負極兩端；電池組中至少有一串電池，其正負極兩端并接有兩個單管正激電路，這兩個單管正激電路中的繞組繞線方向正好相反，該兩個單管正激電路合在一起也稱為互補推挽電路；依據變壓器繞組的兩個繞線方向，將單管正激電路和互補推挽電路中對應的開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管導通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓以互補推挽電路對應的電池電壓為基準達到全部電壓一致，實現均衡的目的。

【技術特征摘要】
1.由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：n個電池B1、B2、…Bn依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；多繞組變壓器一個，變壓器磁芯上每個繞組的匝數完全相同，繞組的總個數至少有n+1個，繞組在正反兩個繞線方向上都有分布，每個繞組與一個開關管串聯后形成單管正激電路并聯在串聯電池組中對應的電池的正負極兩端；電池組中至少有一串電池，其正負極兩端并接有兩個單管正激電路，這兩個單管正激電路中的繞組繞線方向正好相反，該兩個單管正激電路合在一起也稱為互補推挽電路；依據變壓器繞組的兩個繞線方向，將單管正激電路和互補推挽電路中對應的開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管導通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓以互補推挽電路對應的電池電壓為基準達到全部電壓一致，實現均衡的目的。2.由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：n個電池B1、B2、…Bn依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；多繞組變壓器一個，變壓器磁芯上有多個帶中心抽頭的繞組，每個繞組的匝數全部相同，帶中心抽頭的繞組的個數為n；每個帶中心抽頭的繞組兩端各與一個開關管相連接組成互補推挽電路并聯在串聯電池組中對應的電池正負極兩端；依據互補推挽電路相應繞組的繞線方向，將對應開關管分成A和B兩組開關管；A組開關管對應的繞組繞線方向相同，B組開關管對應的繞組繞線方向相同；A組開關管和B組開關管對應的繞組繞線方向正好相反；均衡器工作時A組開關管與B組開關管交替導通和截止，導通時間和截止時間相等；開關頻率采用高頻，以確保電池電壓在通過開關管開通加到變壓器繞組后能夠等比例地耦合到別的電池對應的繞組上，確保優秀的均衡效果；均衡達到穩定后，所有電池的電壓完全一致，實現均衡的目的。3.由多繞組變壓器構成的電池均衡器，其電路組成是：m個完全相同的電池組G1、G2、…Gj…Gm，每個電池組由n個電池依次相串聯，每個電池的正負極兩端都并聯有一個電容；m個完全相同的多繞組變壓器T1、T2、…Tj…Tm，分別直接負責電池組G1、G2、…Gj…Gm的電壓均衡；每個變壓器的構成是：由多個匝數完全相同的初級繞組和一個次級繞組所組成，初級繞組的個數至少有n+1個，初級繞組在正反兩個繞線方向上都有分布；所有變壓器的次級線圈依據同名端并聯在一起的原則全部并聯在一起，通過全部并聯在一起的變壓器的次級線圈...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖興龍，
申請(專利權)人：肖興龍，
類型：新型
國別省市：江蘇,32