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.双向DC-DC变流器法

该方法每个蓄电池单体都连接一个双向DCDC变流器后再串联，如图4 所示。由于蓄电池单体电压等级比较低，一般情况下将蓄电池单体作为低压侧。在给蓄电池组充电时，根据图5 的控制策略，可以实现对每个蓄电池单体的恒压充电，如果将该控制策略的电压外环打开，可以根据均衡的需要进行恒流充放电控制。在放电时，如果连接负载较重，有些双向DC-DC 变流器的电感可能工作在断续状态。

图4 双向DC-DC 变流器法结构图

图5 蓄电池单体恒压充电控制框图

这种均衡方法可以同时对所有电池单体进行充放电，并针对不同电池单体的容量情况控制充放电电流。此方法控制灵活，充放电均衡时间短。但由于每个蓄电池单体都需要一个双向DC-DC 变流器，因此成本较高。

4.多绕组变压器均衡法

多绕组变压器法是将每个蓄电池单体连接到变压器的一个副边，如图6 所示。在对蓄电池组进行电压均衡时，控制变压器副边电压首先高于最低的一个蓄电池单体，此时这个单体电路中的二极管导通，其他单体连接的二极管由于承受反压关断，仅给电压最低的蓄电池单体充电，等到这个单体充至倒数第二高时，再提高副边电压，给最低的两个单体充电，照这种方法持续下去，充电电压如图7所示。

图6 多绕组变压器法结构图

图7 变压器副边充电电压波形图

这种充电方式的多绕组变压器设计复杂，而且价格较贵，需要根据不同的蓄电池单体数量改变绕组个数，不易于蓄电池组的扩展曰仅能通过给蓄电池单体充电的方式实现均衡。

多模块开关选择均衡法#e#

5.多模块开关选择均衡法

该种方法的结构如图8 所示，由于串联蓄电池单体数量较多，可以将这些单体分为M 个模块，每个模块有K 个单体。每个蓄电池单体均有一组开关与双向DC-DC 变流器连接，开关由两个反向串联的MOSFET 组成，在单体未选中进行充放电时，控制芯片控制相应MOSFET 关断，单体与变流器断开曰由控制器选择给某个单体进行充电时，通过控制芯片开通对应的光耦，令MOSFET 导通，将该蓄电池单体接入DC-DC 变流器，如图9 所示。

图8 多模块开关选择均衡法结构图

图9 多模块开关选择均衡法控制电路

这种方法可以对任何一个单体进行单独充放电，充放电电流可控，但是每次只能针对一个电池单体，因此整个蓄电池组的充放电均衡时间较长，尤其在单体数量很大的情况下。

6.开关电感法

开关电感法是在相邻两个蓄电池单体之间通过MOSFET 与一个电感相连，如图10 所示，若当单体容量B1 大于B2 时，首先令开关Q1 导通Q2 断开，B1 给电感L1 充电，然后Q1 断开Q2 闭合，此时电感将存储的能量释放给B2,为了保证Q1 和Q2 不同时导通，会加入死区，在死区时间里，电感L1 通过B2,D2 续流。同时B2 也可以给B3 传递能量，也可以实现能量反方向的流动，直到所有电池单体容量相同为止。

图10 开关电感法电路结构图

开关电感法可以实现相邻电池单体间能量的同时传递，可以减少均衡时间，对于N 个蓄电池单体，需要2N-2 个MOSFET 和N-1 个电感。

7.结论

蓄电池组各单体容量的均衡对于串联蓄电池组的工作效率和安全起着非常重要的作用，长时间的不均衡会导致整个蓄电池组寿命缩短，严重影响整个系统的工作。本文介绍了各种蓄电池均衡方法的工作原理和优缺点，从中我们可以看出，没有一种方法是十全十美的，需要根据应用场合尧均衡时间尧串联数量尧成本等因素综合考虑，进行实际应用的选择。