[发明专利]电池的均衡系统及方法

权利要求书

1.一种电池的均衡系统，其特征在于，包括：监测采集模块、控制模块和能量管理模块，

所述监测采集模块与电池组中的每个单体电池相连，用于监测并采集所述电池组中每个单体电池的电压和温度，以及根据来自所述控制模块的放电控制信号选择开启所述能量管理模块中对应的能量管理单元；

所述控制模块与所述监测采集模块相连，用于根据所述每个单体电池的电压设置电压阈值，并将所述每个单体电池的电压与所述电压阈值进行比较以选择一个或多个待放电的单体电池，并根据所述每个单体电池的电压和温度计算对应的单体电池的电池极化内阻及电池剩余电荷，根据所述每个单体电池的电压、温度、电池极化内阻及电池剩余电荷以及选择的所述一个或多个待放电的单体电池生成放电控制信号；

所述能量管理模块分别与所述监测采集模块和所述电池组相连，其中，所述能量管理模块包括多个能量管理单元，每个所述能量管理单元分别与每个所述单体电池一一对应相连，用于在所述监测采集模块的控制下开启以控制对应的待放电单体电池放电以对所述电池组进行充电。

2.如权利要求1所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述控制模块通过串行外设接口SPI总线与所述监测采集模块进行通讯。

3.如权利要求2所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述控制模块为微处理器。

4.如权利要求1所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述电压阈值为所述电池组的多个单体电池的电压的平均值。

5.如权利要求1所述的电池的均衡系统，其特征在于，当所述电池组包括N个所述单体电池，且其中M个所述单体电池的电压均高于其它N-M个所述单体电池中的每一个单体电池的电压时，所述电压阈值为N-M个单体电池中的电压最高值，其中，1≤M≤N-1，N为大于等于2的正整数，M为正整数。

6.如权利要求1所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述监测采集模块包括：

监测单元，所述监测单元与所述每个单体电池相连，用于监测并采集所述电池组中每个单体电池的电压；

开启单元，所述开启单元与所述监测单元相连，用于根据所述放电控制信号选择开启待放电的单体电池对应的能量管理单元。

7.如权利要求6所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述开启单元为金属-氧化层-半导体-场效晶体管MOSFET管。

8.如权利要求6所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述能量管理单元包括：

变压器，所述变压器的副边与所述电池组的两端相连；

充放电子单元，所述充放电子单元分别与所述变压器的主边和所述开启单元相连，用于在所述开启单元的控制下开启以通过所述变压器执行充放电动作；以及

电流控制子单元，所述电流控制子单元分别与所述单体电池和所述充放电子单元相连，用于控制对应的所述单体电池的放电电流。

9.如权利要求8所述的电池的均衡系统，其特征在于，所述电流控制子单元包括：

N型金属氧化物半导体管NMOS管，所述N型金属氧化物半导体管NMOS管与所述充放电子单元相连；和

源极电阻，所述源极电阻与所述N型金属氧化物半导体管NMOS管的源极相连。

10.一种电池的均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

监测并采集电池组中每个单体电池的电压和温度；

根据每个单体电池的电压设置电压阈值，并将所述每个单体电池的电压与所述电压阈值进行比较以选择一个或多个待放电的单体电池，并根据所述每个单体电池的电压和温度计算对应的单体电池的电池极化内阻及电池剩余电荷，根据所述每个单体电池的电压、温度、电池极化内阻及电池剩余电荷以及选择的所述一个或多个待放电的单体电池生成放电控制信号；以及

根据所述放电控制信号控制所述一个或多个待放电的单体电池进行放电以对所述电池组进行充电。

11.如权利要求10所述的电池的均衡方法，其特征在于，所述设置电压阈值，包括如下步骤：

根据所述每个单体电池的电压计算所述多个单体电池的电压的平均值或最低值，并设置所述多个单体电池的电压的平均值或最低值作为所述电压阈值。

12.如权利要求10所述的电池的均衡方法，其特征在于，

当所述电池组的电压达到预设最大充电电压时，所述电池组均衡结束。