[发明专利]一种电池均衡电路、系统和方法

权利要求书

1.一种电池均衡电路，其特征在于，包括：

多个电池单体，所述多个电池单体串联连接以形成电池组；

多个第一开关和多个第二开关，所述第一开关和所述第二开关成对出现且对应于一所述电池单体，所述第一开关的第一端与所述电池单体的负极连接，所述第二开关的第一端与所述电池单体的正极连接；

第一控制元件，所述第一控制元件的第一端接收微控制器发送的第一控制信号，以使所述第一控制元件的第二端和第三端在所述第一控制信号的控制下选择性导通，所述第一控制元件的所述第二端与所述第一开关的第二端连接；

第二控制元件，所述第二控制元件的第一端接收所述微控制器发送的第二控制信号，以使所述第二控制元件的第二端和第三端在所述第二控制信号的控制下选择性导通；

变压器，所述变压器包括原边线圈和副边线圈，所述原边线圈的同名端与所述第二开关的第二端连接，所述原边线圈的异名端与所述第一控制元件的第三端连接，所述副边线圈的同名端与所述第二控制元件的第三端连接，所述副边线圈的异名端和所述第二控制元件的第二端接收外部的用于均衡各所述电池单体能量的缓冲电池组的能量或者向所述缓冲电池组发送能量；

其中，当所述电池组处于充电阶段，电池容量超过预定阈值的所述电池单体的能量转移至所述缓冲电池组；

其中，当所述电池组处于放电阶段，电池容量低于预定阈值的所述电池单体从所述缓冲电池组获取能量；

其中，当所述电池组处于静置阶段，电池容量高于预定阈值的所述电池单体的能量转移至所述缓冲电池组，电池容量低于预定阈值的所述电池单体从所述缓冲电池组获取能量；

其中，所述电路进一步包括电流采样模块，所述电流采样模块串联于所述第一控制元件的所述第二端和所述第一开关的第二端之间，用以获取所述电池均衡电路中的均衡电流并传递给所述微控制器，以使所述微控制器根据所述均衡电流调整所述第一控制信号和所述第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一控制元件为N型MOS管，所述第一控制元件的所述第一端、第二端和第三端分别为所述N型MOS管的栅极、源极和漏极；所述第二控制元件为N型MOS管，所述第二控制元件的所述第一端、第二端和第三端分别为所述N型MOS管的栅极、源极和漏极。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述缓冲电池组的电压为12伏特直流电压。

4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一控制信号和所述第二控制信号为占空比可调的脉冲信号。

5.一种电池均衡系统，其特征在于，所述电池均衡系统包括微控制器、多个电池管理模块和缓冲电池组，所述电池管理模块包括权利要求1-4任意一项所述的电池均衡电路，其中，所述微控制器通过第一总线分别与多个所述电池管理模块连接，多个所述电池管理模块通过第二总线分别与所述缓冲电池组连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一总线为控制器局域网络总线，所述第二总线为电源总线。

7.一种电池均衡方法，其特征在于，所述方法基于权利要求5-6任一项所述的电池均衡系统，所述方法包括：

由所述微控制器通过所述第一总线分别获取各所述电池管理模块中各所述电池单体的容量；

由所述微控制器分别比较各所述电池单体的所述容量与所述预定阈值；

当所述电池单体的所述容量高于所述预定阈值时，由所述微控制器控制所述电池均衡电路将所述电池单体的能量通过所述第二总线发送至所述缓冲电池组，以使发送能量后的所述电池单体的所述容量达到所述预定阈值；

当所述电池单体的所述容量低于所述预定阈值时，由所述微控制器控制所述电池均衡电路将所述缓冲电池组的能量通过所述第二总线转移至所述电池单体，以使获取能量后的所述电池单体的所述容量达到所述预定阈值。