本發(fā)明涉及電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域，具體說涉及一種電池均衡控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

動(dòng)力鋰離子電池在使用過程中，為提高其電壓平臺(tái)和增大容量，多使用串并聯(lián)的方法將多個(gè)電池單體組成電池模組。經(jīng)過一定次數(shù)的充放電循環(huán)后，電池模組中的電池單體會(huì)出現(xiàn)電壓不一致的情況，從而導(dǎo)致充放電異常。例如在充電時(shí)某個(gè)電池單體過早達(dá)到截止電壓導(dǎo)致整組電池?zé)o法再繼續(xù)充電。最終影響電池模組容量和使用壽命。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用電池均衡技術(shù)來解決上述電池單體的電壓不一致的情況。目前鋰離子電池均衡技術(shù)主要分兩種，主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡。主動(dòng)均衡大多使用能量轉(zhuǎn)移的方法，將單體電壓較高的電池電量轉(zhuǎn)移到單體電壓較低的電池中。這種方法結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，效率較低，成本較高，不易實(shí)現(xiàn)。被動(dòng)均衡則為查找單體電壓較高的單體，對(duì)其放電，達(dá)到單體電壓一致的目的。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，容易實(shí)現(xiàn)，且可靠性也較高。

然而現(xiàn)有技術(shù)中的被動(dòng)均衡控制策略較為簡單，僅僅將電壓高于某一閥值的電池單體放電，不僅在閥值的選取上沒有充分考慮電池單體的實(shí)際情況而且在均衡過程中也未考慮到某些特殊情況的發(fā)生，比如過溫、通信丟失等。

因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的被動(dòng)均衡控制策略較為簡單的問題，需要一種新的電池均衡控制裝置及方法以達(dá)到更為理想的電池均衡控制效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的被動(dòng)均衡控制策略較為簡單的問題，本發(fā)明提供了一種電池均衡控制裝置，所述裝置包含主控板以及從控板，其中：

所述從控板包含電壓采集單元，所述電壓采集單元與電池單體相連，用以獲 取并輸出所述電池單體的單體電壓；

所述主控板包含主均衡控制單元，所述主均衡控制單元與所述裝置內(nèi)所有從控板上的電壓采集單元相連，以接收所述單體電壓并基于所述單體電壓輸出系統(tǒng)均衡命令；

所述從控板還包含從均衡控制單元，所述從均衡控制單元與位于同一從控板上的所述電壓采集單元以及所述主均衡控制單元相連，用于在所述主控板與所述從控板通信錯(cuò)誤時(shí)基于所述單體電壓輸出單板均衡命令；

所述從控板還包含放電單元，所述放電單元與位于同一從控板上的所述電壓采集單元、所述從均衡控制單元以及相應(yīng)的所述電池單體相連，用于基于所述系統(tǒng)均衡命令或所述單板均衡命令對(duì)所述電池單體進(jìn)行放電操作。

在一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)/單板均衡命令包含均衡電壓，所述主/從均衡控制單元包含均衡電壓計(jì)算器，所述均衡電壓計(jì)算器用于根據(jù)所述主/從均衡控制單元接收到的單體電壓按照特定規(guī)則計(jì)算并輸出所述均衡電壓。

在一實(shí)施例中，所述主/從均衡電壓計(jì)算器包含：

第一電壓篩選器，用于從所述主/從均衡控制單元接收到的所有單體電壓中篩選出處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓；

第二電壓篩選器，其與所述第一電壓篩選器相連，用于對(duì)所述第一電壓篩選器的輸出做二次篩選，當(dāng)所述處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓的電壓個(gè)數(shù)大于特定值時(shí)，從所述處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓中去掉數(shù)值最高的單體電壓以及數(shù)值最低的單體電壓并輸出剩下的所述單體電壓；

平均計(jì)算器，其與所述第二電壓篩選器相連，用于計(jì)算并輸出所述第二電壓篩選器輸出的單體電壓的平均值，所述平均值為所述均衡電壓。

在一實(shí)施例中，所述裝置還包含溫度采集單元，所述溫度采集單元用于獲取并輸出所述電池單體的單體溫度和/或所述裝置內(nèi)特定組件的溫度。

在一實(shí)施例中，所述裝置還包含電池狀態(tài)判斷單元，其用于判斷并輸出所述電池單體的充放電狀態(tài)。

在一實(shí)施例中，所述裝置還包含交互模塊，所述交互模塊包含操作單元，所述操作單元與所述主控板和/或所述從控板相連，用于根據(jù)用戶操作輸出相應(yīng)的均衡控制命令從而控制所述主控板和/或所述從控板的詳細(xì)工作模式。

在一實(shí)施例中，所述交互模塊還包含顯示單元，所述顯示單元用于收集并顯 示所述裝置的相關(guān)信息。

本發(fā)明還提供了一種電池均衡控制方法，所述方法包含以下步驟：

電池信息采集步驟，獲取連接到電池均衡控制裝置的電池單體的電池信息，所述電池信息包含所述電池單體的單體電壓；

系統(tǒng)均衡命令生成步驟，基于獲取到的所述單體電壓生成并輸出系統(tǒng)均衡命令；

單板均衡命令生成步驟，當(dāng)所述電池均衡控制裝置中主控板與從控板之間的通信發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，基于連接到相應(yīng)從控板上的電池單體的單體電壓生成并輸出單板均衡命令；

均衡命令執(zhí)行步驟，基于所述系統(tǒng)均衡命令或所述單板均衡命令對(duì)相應(yīng)的電池單體執(zhí)行放電操作。

在一實(shí)施例中，所述電池信息還包含電池溫度和/或電池充放電狀態(tài)，在所述系統(tǒng)均衡命令生成步驟或所述單板均衡命令生成步驟中，基于相應(yīng)的電池溫度和/或電池充放電狀態(tài)生成并輸出所述系統(tǒng)均衡命令或單板均衡命令。

在一實(shí)施例中，所述方法還包含均衡模式設(shè)定步驟，根據(jù)使用者的具體需求設(shè)定所述電池均衡控制裝置的工作模式，從而在所述系統(tǒng)均衡命令生成步驟或單板均衡命令生成步驟中基于具體的所述工作模式生成相應(yīng)的所述系統(tǒng)均衡命令或所述單板均衡命令。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的電池均衡控制裝置以及方法在進(jìn)行電池均衡的過程中不僅更加全面的考慮到了電池單體的實(shí)際情況，還基于多種意外情況構(gòu)建了應(yīng)對(duì)措施，從而實(shí)現(xiàn)了更為安全有效的電池均衡控制，達(dá)到了更為理想的電池均衡控制效果。

本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述。并且，本發(fā)明的部分特征或優(yōu)點(diǎn)將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實(shí)現(xiàn)或獲得。

附圖說明

附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的執(zhí)行流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此本發(fā)明的實(shí)施人員可以充分理解本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程并依據(jù)上述實(shí)現(xiàn)過程具體實(shí)施本發(fā)明。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了獲得更為理想的電池均衡控制效果。本發(fā)明公開了一種電池均衡控制裝置，本發(fā)明的電池均衡控制裝置使用被動(dòng)均衡策略(對(duì)電壓較高的單體進(jìn)行放電，使整組電池電壓趨于一致，從而降低電池容量衰減速度，延長使用壽命)并采用了主從分布式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的電池均衡控制裝置包含主控板以及從控板。從控板收集連接到其上的電池單體的信息并輸出給主控板，主控板基于從控板收集到的信息生成并發(fā)送相應(yīng)的均衡命令給從控板，從而對(duì)相應(yīng)的電池單體執(zhí)行放電操作，達(dá)到電池均衡控制的目的。

如圖1所示，本實(shí)施例的裝置包含主控板120以及連接到主控板120的2個(gè)從控板130和140。從控板130連接到電池單體101、102以及103，從控板140連接到電池單體104、105以及106。

這里需要說明的是，在本實(shí)施例中，裝置包含2個(gè)從控板，每個(gè)從控板連接3個(gè)電池單體。但本發(fā)明的裝置中的從控板以及電池單體的數(shù)目不限于此。在同一裝置中，主控板可以連接到一個(gè)或多個(gè)從控板，每個(gè)從控板可以連接到一個(gè)或多個(gè)電池單體。主控板連接的從控板的數(shù)目以及從控板連接的電池單體的數(shù)目由用戶實(shí)際需要以及具體的硬件環(huán)境決定。

本實(shí)施例的裝置的工作原理是對(duì)電池單體中電壓超過特定閾值的電池單體進(jìn)行放電，從而達(dá)到均衡控制的目的。為達(dá)到上述目的，從控板130(140)包含電壓采集單元134(144)。電壓采集單元134(144)與電池單體101、102以及103(104、105以及106)相連，用于獲取電池單體的單體電壓。

主控板120包含主均衡控制單元122，電壓采集單元134以及144連接到主 均衡控制單元122并將獲取到的電池單體的單體電壓輸出到主均衡控制單元122。主均衡控制單元122根據(jù)接收到的所有電池單體的單體電壓生成并輸出系統(tǒng)均衡命令。在本實(shí)施例中，系統(tǒng)均衡命令包含均衡開關(guān)命令以及均衡電壓。

從控板130(140)包含放電單元133(143)。放電單元133(143)連接到電壓采集單元134(144)以及相應(yīng)的電池單體101、102、103(104、105、106)上。放電單元133(143)基于來自主均衡控制單元122的系統(tǒng)均衡命令對(duì)相應(yīng)的電池單體進(jìn)行放電操作。

在本實(shí)施例中，在從控板130(140)上的放電單元133(143)基于開關(guān)控制器以及放電電阻構(gòu)建。放電電阻通過采集線和控制開關(guān)與電池單體串聯(lián)?？刂崎_關(guān)可由開關(guān)控制器控制通斷?？刂崎_關(guān)接通時(shí)電池單體通過放電電阻放電，控制開關(guān)斷開時(shí)不放電。為防止放電電阻發(fā)熱量過大，當(dāng)同一塊從控板上同時(shí)均衡放電的電池單體數(shù)大于某一特定數(shù)值時(shí)(本實(shí)施例中設(shè)定為6)，則對(duì)需要均衡的單體電壓按高低排序，取單體電壓最高的特定數(shù)目的(本實(shí)施例中設(shè)定為6)電池單體進(jìn)行放電均衡。

在本實(shí)施例中，主均衡控制單元122生成的系統(tǒng)均衡命令是針對(duì)系統(tǒng)中所有從控板發(fā)出的。主控板120以一定時(shí)間周期(本實(shí)施例中為500毫秒)向從控板130以及140發(fā)送系統(tǒng)均衡命令。在實(shí)際使用中，主控板120與從控板130(140)之間存在發(fā)生通信錯(cuò)誤的情況。此時(shí)相應(yīng)的從控板(130或140)就不能正常的執(zhí)行電池均衡操作，從而造成電池電壓不均衡。

在本實(shí)施例中，通信錯(cuò)誤主要考慮以下幾種狀況：

1)系統(tǒng)均衡命令丟失，即一個(gè)或多個(gè)從控板接收不到系統(tǒng)均衡命令；

2)系統(tǒng)均衡命令錯(cuò)誤，即從控板接收到的系統(tǒng)均衡命令是錯(cuò)誤的(格式不完全以致無法執(zhí)行)

針對(duì)上述情況，為了盡量減小通信錯(cuò)誤對(duì)電池均衡控制的影響。本實(shí)施例的裝置設(shè)定了兩種均衡模式，系統(tǒng)均衡模式以及單板均衡模式。當(dāng)裝置正常運(yùn)行時(shí)，裝置處于系統(tǒng)均衡模式，即所有的從控板接受系統(tǒng)均衡命令并執(zhí)行相應(yīng)的放電操作。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)均衡命令丟失或系統(tǒng)均衡命令錯(cuò)誤時(shí)，相應(yīng)的從控板(接收不到系統(tǒng)均衡命令或接收到錯(cuò)誤系統(tǒng)均衡命令的從控板)進(jìn)入單板均衡模式，對(duì)連接到其上的電池單體自主的進(jìn)行放電操作。

在本實(shí)施例中，當(dāng)從控板超過特定時(shí)長(本實(shí)施例中設(shè)定為5秒)沒有接收 到系統(tǒng)均衡命令時(shí)視為系統(tǒng)均衡命令丟失。當(dāng)從控板在特定時(shí)長內(nèi)(本實(shí)施例中設(shè)定為5秒)一直接收到錯(cuò)誤的系統(tǒng)均衡命令使視為系統(tǒng)均衡命令錯(cuò)誤。

這里需要指出的是，當(dāng)從控板發(fā)送到主控板的單體電池信息發(fā)生錯(cuò)誤或者無法將單體電池信息發(fā)送到主控板時(shí)。本實(shí)施例的主控板即不會(huì)發(fā)送系統(tǒng)均衡命令到相應(yīng)的從控板，此時(shí)視為系統(tǒng)均衡命令丟失的情況。

為了實(shí)現(xiàn)單板均衡模式，本實(shí)施例的從控板130(140)包含從均衡控制單元132(142)，從均衡控制單元132(142)與主均衡控制單元122、放電單元133(143)以及電壓采集單元134(144)相連。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)均衡命令沒有丟失且系統(tǒng)均衡命令沒有錯(cuò)誤時(shí)，從控板上的從均衡控制單元將接收到的系統(tǒng)均衡命令轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的放電單元。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)均衡命令丟失或系統(tǒng)均衡命令錯(cuò)誤時(shí)，相應(yīng)的從控板上的從均衡控制單元基于同一從控板上的電壓采集單元獲取的單體電壓生成單板均衡命令。

類似系統(tǒng)均衡命令，單板均衡命令也包含均衡開關(guān)命令以及均衡電壓。放電單元133(143)接收到單板均衡命令后，當(dāng)單板均衡命令中的均衡開關(guān)命令為開時(shí)，放電單元基于同一塊從控板上電壓采集單元134(144)采集到的所有連接到該從控板的電池單體101、102以及103(104、105以及106)的單體電壓，對(duì)所有超過單板均衡命令中的均衡電壓的電池單體進(jìn)行放電直到其達(dá)到均衡電壓。

在電池的正常使用中(充放電過程)以及電池的均衡過程中，電池單體會(huì)發(fā)熱。不難理解，電池單體過熱會(huì)造成整個(gè)電池系統(tǒng)的故障。為了盡量避免電池單體過熱，本實(shí)施例的裝置構(gòu)建了溫度監(jiān)控。在電池單體的溫度超過某一特定閾值(在本實(shí)施例中設(shè)定為50攝氏度)時(shí)不執(zhí)行放電操作。

為了實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控，本實(shí)施例的裝置包含溫度采集單元160。溫度采集單元160連接到主均衡控制單元122，其監(jiān)控所有與裝置連接的電池單體的溫度并將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給主均衡控制單元122。主均衡控制單元122基于獲取的溫度數(shù)據(jù)根據(jù)具體的均衡策略生成相應(yīng)的系統(tǒng)均衡命令。具體到本實(shí)施例即是，當(dāng)電池單體的溫度超過特定閾值時(shí)，主均衡控制單元122生成的系統(tǒng)均衡命令中的均衡開關(guān)命令被設(shè)置為關(guān)。

為了在單板均衡模式中也可以實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控，本實(shí)施例的溫度采集單元160還連接到每塊從控板(130以及140)的從均衡控制單元(132以及142)上。從而使得任一從控板(130或140)進(jìn)入單板均衡模式時(shí)可以獲取到相應(yīng)的電池單 體溫度。當(dāng)電池單體的溫度超過某一特定閾值時(shí)，從均衡控制單元132或142生成的從均衡命令中的均衡開關(guān)命令被設(shè)置為關(guān)。

在本實(shí)施例中，為了簡化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，將溫度采集單元160分為多個(gè)部分，每個(gè)從控板上構(gòu)造溫度采集單元160的一部分。每個(gè)從控板上的溫度采集單元監(jiān)控連接到該從控板的電池單體的溫度。

在本實(shí)施例中，從控板上的電壓采集單元、溫度采集單元以及放電單元的開關(guān)控制器均利用電源管理芯片構(gòu)造。即每塊從控板上包含一電源管理芯片，在電源管理芯片內(nèi)構(gòu)造從控板上的電壓采集單元、溫度采集單元以及放電單元的開關(guān)控制器。

考慮到在實(shí)際使用中，從控板上的電源管理芯片也會(huì)發(fā)熱。為了盡可能的避免電源管理芯片過熱，在本實(shí)施例中，每個(gè)從控板上的電源管理芯片所構(gòu)造的溫度采集單元還監(jiān)控自身的電源管理芯片的溫度。當(dāng)電源管理芯片的溫度超過某一特定閾值(在本實(shí)施例中設(shè)定為85攝氏度)時(shí)，主/從均衡控制單元生成的主/從均衡命令中的均衡開關(guān)命令被設(shè)置為關(guān)。

充電、放電以及空置，正常工作的電池一般為上述三個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)，在某些具體應(yīng)用情況中，在執(zhí)行均衡操作時(shí)需要考慮電池的狀態(tài)。例如在電池處于放電狀態(tài)時(shí)，是無需執(zhí)行電池均衡(放電)操作的。

考慮到上述情況，本實(shí)施例的裝置還包含電池狀態(tài)判斷單元150，其用于判斷并輸出電池單體的充放電狀態(tài)。在本實(shí)施例中，電池狀態(tài)判斷單元150連接到主均衡控制單元122以及每一個(gè)從均衡控制單元(132或142)。主均衡控制單元122以及從均衡控制單元(132或142)基于來自電池狀態(tài)判斷單元150的電池狀態(tài)輸出相應(yīng)的主/從均衡命令(將均衡開關(guān)命令設(shè)置為開或關(guān))。

本實(shí)施例中的電池狀態(tài)判斷單元150基于霍爾電流傳感器構(gòu)建，其通過電流采集來判斷當(dāng)前電池充放電狀態(tài)，當(dāng)同一狀態(tài)持續(xù)時(shí)間大于特定時(shí)間(本實(shí)施例中為10秒)時(shí)才確認(rèn)為該狀態(tài)，否則認(rèn)為是原狀態(tài)不變。

在本實(shí)施例中，放電單元133(143)在主/從均衡命令中的均衡開關(guān)命令設(shè)置為開時(shí)，基于主/從均衡命令中的均衡電壓進(jìn)行放電操作。具體為，放電單元133(143)基于電壓采集單元134以及144采集到的所有電池單體(101、102、103、104、105以及106)的單體電壓，對(duì)所有超過均衡電壓特定數(shù)值(本實(shí)施例中設(shè)定為100毫伏)的電池單體進(jìn)行放電直到其單體電壓達(dá)到均衡電壓。

放電操作是目的是將超過均衡電壓的電池單體的電壓降到均衡電壓從而實(shí)現(xiàn)電池電壓的均衡操作。因此均衡電壓的取值直接影響到最終的電池均衡效果。為了達(dá)到理想的均衡效果，本發(fā)明采用了特殊的均衡電壓計(jì)算方法，其具體包含以下步驟：

從用于生成系統(tǒng)/單板均衡命令的對(duì)應(yīng)的電池單體的單體電壓中篩選出處于正常采集電壓范圍(0-5伏)內(nèi)的單體電壓；

當(dāng)處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓的電壓個(gè)數(shù)大于特定值(本實(shí)施例中取5)時(shí)，從處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓中去掉數(shù)值最高的單體電壓以及數(shù)值最低的單體電壓并計(jì)算剩下的單體電壓的平均值，最終定義獲取到的平均值為均衡電壓。

為了實(shí)現(xiàn)上述均衡電壓的獲取，本實(shí)施例的主(122)/從(132、142)均衡控制單元包含均衡電壓計(jì)算器。均衡電壓計(jì)算器用于根據(jù)主(122)/從(132、142)均衡控制單元接收到的單體電壓按照上述特定規(guī)則計(jì)算并輸出均衡電壓。

在本實(shí)施例中，均衡電壓計(jì)算器包含：

第一電壓篩選器，用于從主(122)/從(132、142)均衡控制單元接收到的所有單體電壓中篩選出處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓；

第二電壓篩選器，其與第一電壓篩選器相連，用于對(duì)第一電壓篩選器的輸出做二次篩選，當(dāng)處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓的電壓個(gè)數(shù)大于特定值時(shí)，從處于正常采集電壓范圍內(nèi)的單體電壓中去掉數(shù)值最高的單體電壓以及數(shù)值最低的單體電壓并輸出剩下的單體電壓；

平均計(jì)算器，其與第二電壓篩選器相連，用于計(jì)算并輸出第二電壓篩選器輸出的單體電壓的平均值，此平均值即為均衡電壓。

為了適應(yīng)用戶的不同需要，本實(shí)施例的裝置被構(gòu)造為可以基于用戶需要調(diào)整自身的均衡模式。為實(shí)現(xiàn)這一功能，本實(shí)施例的裝置包含交互模塊110。交互模塊110包含操作單元112，操作單元112與主控板120(主均衡控制單元122)和從控板130以及140(從均衡控制單元132以及142)相連，用于根據(jù)用戶操作輸出相應(yīng)的均衡控制命令從而控制主控板120和從控板130以及140的詳細(xì)工作模式。在本實(shí)施例中，詳細(xì)工作模式包含：與電池單體溫度對(duì)應(yīng)的閾值；與電源管理芯片溫度對(duì)應(yīng)的閾值；以及與電池充放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的均衡狀態(tài)設(shè)定(在電池處于充電/放電/空置狀態(tài)下是否可以進(jìn)行均衡操作)。

操作單元112也可以直接控制主控板120和從控板130以及140的均衡模式的開關(guān)。例如直接設(shè)定系統(tǒng)均衡模式關(guān)閉，那么此時(shí)主/從均衡控制單元生成的系統(tǒng)/單板均衡命令中的均衡開關(guān)命令被設(shè)置為關(guān)。

在本實(shí)施例中，主控板120和從控板130以及140之間、主控板120和交互模塊110之間、從控板130以及140和交互模塊110之間均為控制器局域網(wǎng)總線(Controller Area Network，CAN)通信。當(dāng)然的，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，為簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，操作單元112也可只連接到主控板120或采取間接方式連接到從控板130以及140。

這里需要指出的是，在本實(shí)施例中系統(tǒng)/單板均衡命令中的均衡開關(guān)命令是可以即時(shí)更新的。即系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)改變均衡開關(guān)命令從而立即控制放電模塊。例如當(dāng)放電模塊正在執(zhí)行放電操作時(shí)，如果電源管理芯片或者電池單體過熱則可以通過改變均衡開關(guān)命令來立刻終止放電模塊的放電操作。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置的多種詳細(xì)工作模式。在本實(shí)施例的主控板120、從控板130以及140中構(gòu)造有用于保存工作模式的存儲(chǔ)器121、131以及141。存儲(chǔ)器121、131以及141分別與主均衡控制單元122、從均衡控制單元132以及142相連，從而存儲(chǔ)來自操作單元112的均衡控制命令。主均衡控制單元122、從均衡控制單元132以及142正常工作時(shí)從存儲(chǔ)器121、131以及141中讀取相應(yīng)的均衡控制命令。

當(dāng)需要改變系統(tǒng)工作模式時(shí)，可通過操作單元112對(duì)存儲(chǔ)器121、131以及141存儲(chǔ)的均衡控制命令進(jìn)行修改。操作單元112發(fā)送均衡控制命令給主均衡控制單元122、從均衡控制單元132以及142。主均衡控制單元122、從均衡控制單元132以及142收到均衡控制命令后將均衡控制命令寫入存儲(chǔ)器121、131以及141。

為防止寫入過程出錯(cuò)，當(dāng)寫入完成后將重新讀取該參數(shù)，與收到信息比較，若相同則寫入成功，否則寫入失敗。當(dāng)寫入失敗時(shí)，主/從均衡控制單元嘗試進(jìn)行第二次寫入，若還未寫入成功，則停止寫入動(dòng)作。主均衡控制單元122、從均衡控制單元132以及142將最終結(jié)果上報(bào)給交互模塊110。同時(shí)若寫入成功，則按照新的工作模式工作，若寫入失敗，則繼續(xù)按原工作模式運(yùn)行。

當(dāng)裝置的工作模式被設(shè)定好后即可進(jìn)入自主運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)交互模塊110可以關(guān)閉。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，系統(tǒng)中的從控板以及主控板可以在構(gòu)造裝置 時(shí)設(shè)定固定的工作模式，從而在裝置中可以不構(gòu)建交互模塊。

為了便于用戶操作，交互模塊110還包含顯示單元111。在本實(shí)施例中顯示單元111與主控板120中的主均衡控制單元122相連。其收集并顯示裝置的相關(guān)信息。在本實(shí)施例中，上述相關(guān)信息包含連接到裝置的所有電池單體的信息(單體電壓、電池單體/電源管理芯片溫度或電池狀態(tài))、主/從控板的均衡模式狀態(tài)(均衡模式開/關(guān)狀態(tài)、均衡電壓或溫度閾值)。

綜上，本發(fā)明的電池均衡控制裝置在進(jìn)行電池均衡的過程中不僅更加全面的考慮到了電池單體的實(shí)際情況，還基于多種意外情況構(gòu)建了應(yīng)對(duì)措施，從而實(shí)現(xiàn)了更為安全有效的電池均衡控制，達(dá)到了更為理想的電池均衡控制效果。

基于本發(fā)明的裝置，本發(fā)明還提出了一種電池均衡控制方法。下面結(jié)合本實(shí)施例的系統(tǒng)來詳細(xì)描述本發(fā)明的方法的執(zhí)行流程。以下的描述將涉及具體的流程圖，附圖的流程圖中示出的步驟可以在包含諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。雖然在流程圖中示出了各步驟的邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

如圖2所示，不難理解，執(zhí)行本發(fā)明的電池均衡控制方法首先要執(zhí)行步驟S200，均衡模式設(shè)定步驟，根據(jù)使用者的具體需求設(shè)定電池均衡控制裝置的工作模式。具體到本實(shí)施例，即是與電池單體溫度對(duì)應(yīng)的閾值；與電源管理芯片溫度對(duì)應(yīng)的閾值；以及與電池充放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的工作設(shè)定(在電池處于充電/放電/空置狀態(tài)下是否可以進(jìn)行均衡操作)。更進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，與電池單體溫度對(duì)應(yīng)的閾值為50攝氏度，電源管理芯片溫度對(duì)應(yīng)的閾值為85攝氏度。

接下來就可以執(zhí)行電池信息采集步驟，獲取連接到電池均衡控制裝置中的從控板上的電池單體的電池信息。在本實(shí)施例中，電池信息包含電池單體的單體電壓、電池單體溫度、電源管理芯片溫度以及電池充放電狀態(tài)。即步驟S211(溫度采集步驟)、步驟S212(電壓采集步驟)以及步驟S213(充放電狀態(tài)判斷步驟)。

然后就可以執(zhí)行步驟S220，系統(tǒng)均衡命令生成步驟。在本實(shí)施例的步驟S220中，按照步驟S200中獲取的工作模式基于連接到電池均衡控制裝置中所有的電池單體的單體電壓、電池溫度以及電池充放電狀態(tài)生成并輸出系統(tǒng)均衡命令。

系統(tǒng)均衡命令被發(fā)送到從控板后，從控板執(zhí)行步驟S230，通信錯(cuò)誤判斷步驟，判斷是否發(fā)生通信錯(cuò)誤。

當(dāng)步驟S230中判斷發(fā)生通信錯(cuò)誤時(shí)，相應(yīng)的從控板即執(zhí)行步驟S240，單板 均衡命令生成步驟，按照步驟S200中獲取的工作模式基于連接到相應(yīng)的從控板的電池單體的單體電壓、電池溫度以及電池充放電狀態(tài)生成并輸出單板均衡命令。

最后就可以執(zhí)行步驟S250，均衡命令執(zhí)行步驟，基于系統(tǒng)均衡命令或單板均衡命令對(duì)相應(yīng)的電池單體執(zhí)行放電操作。

綜上，本發(fā)明的電池均衡控制裝置以及方法在進(jìn)行電池均衡的過程中不僅更加全面的考慮到了電池單體的實(shí)際情況，還基于多種意外情況構(gòu)建了應(yīng)對(duì)措施，從而實(shí)現(xiàn)了更為安全有效的電池均衡控制，達(dá)到了更為理想的電池均衡控制效果。

雖然本發(fā)明所公開的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所述的方法還可有其他多種實(shí)施例。在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變或變形，但這些相應(yīng)的改變或變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。