图

2 逆变分压动态充放电均衡控制原理图

　　电容

C1、C2, 功率开关管（ IGBT） T1、T2 , 多抽头高频变压器 T 构成了一个标准的半

桥式逆变拓扑电路结构。串联电池组与该逆变电路构成放电回路，

 高频逆变电路的设计使

均衡模块的效率达到

85%以上。根据单体电池的数目设计， T 有 N 个副边绕组， 每个副边

绕组和两个快恢复二极管及一个电容构成一路全波整流及滤波电路，

 再与相对应的单体电

池构成一路独立的充电回路。逆变电路将电池组的高压直流电逆变成低压高频交流电，

 再

经过全波整流和滤波处理变换成低压直流电，

 为单体电池充电， 从而构成能量单向流动的

闭合环路。
　　在本文模型中，

 所有充电单元的参数完全相同， 因此 T 的所有副边绕组在设计上完

全相同，

 充电电压 Ui~ Un 相等。根据半桥逆变电路的工作原理， 此充电电压为：

　　

Uch 为单体电池的充电电压； Ut 为电池组在均衡充放电状态下的总电压； 为逆变电

路的占空比，

 即功率开关 T 1 或 T2 的开通时间与开关周期的比值； N p 为高频变压器原

边绕组匝数；

N s 为高频变压器副边绕组匝数。

　　式（

 4） 在理论上表明了均衡充放电状态下的电池组总电压与均衡充电电压之间的关

系。一方面，

 N 个相等的 Uch 实际上是 Ut 的某个比例[ （ Ns / 2N p）×δ ] 分压； 另一方面，

 在 δ 不变的条件下， 可以通过调整高频变压器原边绕组的匝数调整匝比（ Ns / Np） 以控
制充电电压，

 也可以在匝比（ N s/ N p） 不变的条件下， 通过控制 δ 的大小， 控制 Uch

的大小。

Uch 越高， 充电电流就越大， 充电能量也就越大， 同时在电池组中接受充电均衡

的电池就越多，

 反之亦然。