CN101529646A - 用于监控和平衡电池组中的电池的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于平衡一个或多个电池组(102)内的能量供应装置并且用于提供电池组的被隔离的监控的系统，包括至少一组串联电连接的能量供应装置。对于每一组能量供应装置，该系统包括用于每一对相邻的能量供应装置的平衡电路(110)。该平衡电路调节存储在该相邻一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得该对中的能量供应装置中所存储的电荷基本相等，并且在每一个能量供应装置中所存储的电荷保持在阈值以上。该系统还包括电压监控模块(106)，用于顺序地选择每一个能量供应装置并且在输出端口处提供与所选的装置相关的电压。该电压监控模块使用低导通电阻的差分多路复用器来选择每一个能量供应装置。

Description

用于监控和平衡电池组中的电池的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求下面专利申请的优先权：
2006年7月19日提交的美国临时专利申请60/807,821。
技术领域
本发明涉及用于操作电池组的方法和系统，更具体地，涉及以增强性能、寿命和安全性的方式来操作在电动车应用中被深度循环的电池组。
背景技术
在本领域中操作电池组的方式能够明显地影响其性能、寿命和安全性。这个所关注的点尤其与要求高的应用(例如，在电动车中的使用)有关。
举例来说，考虑由串联连接在一起的许多锂电池形成的电池组。如果其中的一个电池的两端的电压在放电期间降到预定阈值(典型地为三伏)以下或者在充电期间上升到预定阈值(典型地为4.2伏)以上的话，锂电池组的寿命急剧下降。为此，仔细地监控电池电压并且进行测量以便将电池电压维持在特定范围内是非常重要的。
进一步使问题复杂化的是，锂电池中的制造缺陷导致一些电池不能保持与其它表面上同样的电池一样多的电荷。为此，当许多锂电池被串联连接在一起时，有缺陷的电池比其它电池放电更快并且因此是在放电期间第一个达到上述下阈值的。这样的有缺陷的电池通常也是在充电期间第一个达到上阈值的。电池之间这样的不均衡限制了电池组工作的有效范围，除非在电池组工作期间电荷被再平衡。
发明内容
本发明涉及用于监控一个或多个电池组的电池电压和用于平衡电池组内的电池的方法和系统。这样的功能可以被合适地提供在单个监控和平衡系统中，该系统适于与现有的外部控制系统通过接口连接，而同时将该外部控制系统与被监控和平衡的电池隔离。用单个装置组件(例如，印刷电路板)来监控和平衡减少了电学系统内所需的互连的数量。
根据本发明的一个方面，提供了一种通过可利用模拟输入和数字输入的主系统控制器来监控和平衡由电池(例如，锂电池)串联连接所形成的电池组的方式。在一个实施例中，这样的控制器包括已经在电动车中被使用的主系统控制器。
通常，具有2n个电池的电池组能够利用n个数字控制信号在单个模拟输入上被监控。这可以通过引导2n个电池电压中的每一个经过由n个数字输入所控制的多路复用器来实现。类似地，能够用在系统控制器上为每一个附加的电池组添加一个自由模拟输入来监控附加的电池组。
在一个实施例中，代表各个电池温度的信号也被提供到系统控制器。在示例性实施例中，热敏电阻被用来产生温度相关的信号，然而也可以使用本领域中已知的其它温度到电学的转换器。来自多个电池的温度信号可以例如通过时分复用，在车辆控制器上的单个模拟输入上被传送。
在所述实施例中，在车辆主系统控制器与电池组之间需要非直接的、不被隔离的连接。
根据一个示例性实施例，提供了一种电池平衡和被隔离的监控的系统，用于由被串联地串在一起的多个电池的多个模块形成的电池组。在系统的监控一侧上的每一个通道(channel)都监控例如八个电池模块并且由在双(分离)电源(split supply)上工作的低导通电阻的差分多路复用器、电阻分压器、隔离放大器、被隔离的DC到DC的转换器以及用于阻抗匹配的输出运算放大器组成。每一个平衡模块都执行使两个串联连接的电池块平衡、允许多至500 mA的电流移动(shuffling)，并且具有两个齐纳二极管、运算放大器、两个晶体管和四个电阻器。
在一些实施例中，监控系统与电池组隔离使得电池电压能够被安全地发送到外部控制单元而不用将该控制单元连接到电池的地(ground)。这样的隔离可以例如用光隔离器、光敏晶体管或用于改进的精确度和线性的基于电流的隔离放大器、或者其组合来实现。
在一些实施例中，电池平衡电路被配置为阻挡最接近被断开电池的电池放电并且通常提供防止过充电和放电的保护。
在一些实施例中，监控系统包括作为精确装置的低导通电阻的差分多路复用器，以监控电压并且允许在监控中从电池到电池的快速转换，用于快速识别被短路或被断开的电池。
在一些实施例中，该系统包括热敏电阻输入，使得能够监控临界温度。
在一些实施例中，该系统还包括机载定时器电路来为用于电池电压监控的差分多路复用器以及用于温度监控的多路复用器产生选择信号。
在一个方面中，系统是用于平衡一个或多个电池组内的能量供应装置的系统。该系统包括至少一组串联电连接的N个能量供应装置，其中N为大于1的整数。对于每一组N个能量供应装置，该系统包括用于每相邻的一对能量供应装置的平衡电路。该平衡电路调节存储在该相邻的一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得(i)该对中的第一能量供应装置中所存储的电荷基本与该对中的第二能量供应装置相等，以及(ii)在每一个能量供应装置中所存储的电荷保持在预定阈值以上。
在一个实施例中，平衡电路包括至少一个齐纳二极管，用于将每一个能量供应装置中所存储的电荷维持在预定阈值以上。其它实施例可以使用本领域中已知的可替代的组件来用于提供电压参考特性和齐纳二极管的相关特性。在另一实施例中，平衡电路包括被以背靠背配置的方式布置的一对齐纳二极管，用于维持每一个能量供应装置中所存储的电荷。
另一个实施例还包括电压监控模块，用于顺序地选择每一个能量供应装置并且在输出端口处提供与所选的能量供应装置相关的电压。该电压监控模块使用低导通电阻的差分多路复用器来选择每一个能量供应装置并且提供相关的电压。
在另一实施例中，差分多路复用器由双电源电路供电。在还一实施例中，电压监控模块提供能量供应装置与输出端口之间的隔离。在又一实施例中，隔离包括使用于多路复用器的选择信号经过光隔离器，并且使与所选的能量供应装置相关的电压经过隔离放大器。
一个实施例还包括温度监控模块，用于接收代表与该电池组以及一个或多个其它电池组相关的温度的信号，并且用于在输出端口处选择性地提供所接收到的信号中的一个。
在另一实施例中，平衡电路和电压监控模块被结合在单个印刷电路板中。在又一实施例中，每一个能量供应装置为锂电池。
在另一方面中，用于提供一个或多个电池组的被隔离的监控以及用于平衡该一个或多个电池组内的能量供应装置的系统包括：至少一组串联电连接的N个能量供应装置，其中N为大于1的整数。对于每一组N个能量供应装置，该系统包括平衡模块和电压监控模块。该平衡模块包括用于每一对相邻的能量供应装置的平衡电路。该平衡电路调节存储在该相邻一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得(i)该对中的第一能量供应装置中所存储的电荷基本与该对中的第二能量供应装置相等，以及(ii)在每一个能量供应装置中所存储的电荷保持在预定阈值以上。该电压监控模块包括在双电源上工作的差分多路复用器，用于顺序地选择出现在多个输入端口的能量供应装置中的每一个并且在输出端口处提供与所选的能量供应装置相关的电压，其中该差分多路复用器的特征在于从输入端口到输出端口的低导通电阻路径。该电压监控模块也包括电阻分压器，用于按比例变化(scale)与所选的能量供应装置相关的电压以产生按比例变化的电压。该电压监控模块还包括用于提供该按比例变化的电压的被隔离形式的隔离放大器、用于向隔离放大器的输入侧供电的被隔离的DC到DC转换器以及用于使该按比例变化的电压与系统控制器阻抗匹配的输出运算放大器。
在一个实施例中，平衡电路包括被以背靠背配置的方式布置的一对齐纳二极管，用于维持每一个能量供应装置中所存储的电荷。
一个实施例还包括运算放大器以及堆叠的晶体管对，该运算放大器用于确定在相邻的一对能量供应装置之间的电荷失衡的水平并且产生对应于该电荷失衡水平的误差信号，该晶体管对被布置为根据该误差信号来重新分配该相邻的一对能量供应装置的电荷。在另一实施例中，差分多路复用器由双电源电路供电。
另一实施例还包括温度监控模块，用于接收代表与该电池组以及一个或多个其它电池模块相关的温度的信号，并且用于在输出端口处选择性地提供所接收到的信号中的一个。在又一实施例中，每一个能量供应装置为锂电池。
另一方面包括一种平衡电池组内的能量供应装置的方法，其中该电池组包括一组串联电连接的N个能量供应装置，N为大于1的整数。该方法包括以下步骤：对于电池组内的每一对相邻的能量供应装置，调节存储在该相邻一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得该对中的能量供应装置中所存储的电荷基本相等。该方法还包括将每一个能量供应装置中所存储的电荷维持在预定阈值以上的步骤。
另一实施例还包括用重新分配电路将相邻的一对能量供应装置之间的电荷进行重新分配。该重新分配电路包括被以背靠背配置的方式布置的一对齐纳二极管，用于将每一个能量供应装置中所存储的电荷维持在预定阈值以上。
一个实施例还包括用低导通电阻的差分多路复用器来顺序地选择能量供应装置中的每一个，并且提供与所选的能量供应装置相关的电压。另一实施例还包括从双电源电路向差分多路复用器供电。
附图说明
在连同附图一起阅读时，从下面的描述中可以更充分地理解本发明的前述和其它目的、其各种特征以及该发明本身，在附图中：
图1示出了一个框图，该框图示出了由一个或多个所述实施例所提供的一般功能。
图2示出了图1的电压监控模块的一个实施例。
图3示出了用于向差分多路复用器供电的双电源电路的细节。
图4示出了两条选择线如何与多路复用器隔离的细节。
图5示出了调整电路和隔离放大器的示例性实施例。
图6示出了平衡模块的平衡电路的细节。
图7示出了用于电池监控和平衡系统的一个实施例的温度感测配置。
图8示出了被集成到单个系统中的所述实施例的功能和模块的实例。
具体实施方式
本发明的实施例适于提供电池监控、电池平衡或温度监控或者其组合。所述实施例执行所需的信号调整使得安全临界的系统电压和温度能够安全地被发送到外部被隔离的车辆控制器，车辆控制器然后能够基于所接收的信息来作出安全临界判定。
图1是一个框图，其示出了由一个或多个用于监控和平衡电池组的系统和方法的所述实施例所提供的一般功能。电池组102包括两个或更多的串联连接的能量供应装置104(例如，锂电池)。
电压监控模块106接收与每一个能量供应装置104相关的电压信息，调整并隔离该电压信息并且经由输出端口向系统控制器108提供电压信息。系统控制器108在充电和放电期间评价每一个能量供应装置104以确定任何单个的能量供应装置104是否处于潜在地损伤状态中。例如，在充电期间，单个电池可能达到或超过安全电压水平，即使总的电池组电压仍然在安全水平之下。类似地，在放电期间，单个电池的电压可能下降到最小安全阈值以下，即使总的电池组的电压仍在其最小安全阈值以上。当系统控制器108检测到单个电池电压为不期望的值时系统控制器108停止对电池组102充电或放电。
平衡模块110评价相邻电池对的相对电压水平并且在该相邻的电池之间重新分配电荷以减轻这对电池电压上的差别。如下面将更加详细描述的，平衡模块110包括用于防止一个电池在该电池对中的另一个被去掉或者被断开的情况下的过度电池放电的功能。
温度监控模块112接收对应于电池组102的温度的信息。温度信息通常为由位于电池组内的转换器所产生的电信号的形式，然而温度信息可以采用本领域中已知的其它形式。温度监控模块112向系统控制器108提供温度信息。温度监控模块也可以从其它电池组(未示出)接收温度信息并向系统控制器108提供来自多个电池组的温度信息。
下面的段落将描述图1中所示出的组件。
I.电池电压监控
图2示出了电压监控模块106的一个实施例，其测量八个电池的电池组102的电池电压。这仅仅是示例性实施例，并且应当理解，在此所述的概念可以用于其它大小的电池组。
电压监控模块106包括八通道的差分多路复用器120、双电源电路122、产生选择的定时器电路124、信号调整电路126和隔离放大器128。
差分多路复用器120接收八个信号对130，每一个都代表电池组102中的八个电池104中的一个两端的电压。出于清晰性考虑，在图2中仅用附图标记指出了信号对130和电池104中的两个。差分多路复用器120可靠地提供了从输入到输出的低的导通电阻，其增大了电池电压测量的精确度，以及降低了由装置制造工艺上的变化引起的对于校准的要求。由使用低导通电阻的多路复用器而提供的被增大的精确度与现有技术系统相比允许快速隔离被短路或断开的电池。在所述实施例中，差分多路复用器120为DG 407 CMOS模拟多路复用器装置，其由例如加利福尼亚州Milpitas的Intersil的多家公司制造。
差分多路复用器120从双电源电路122接收双电源电压，图3中示出了该双电源电路的细节。使用双电源是因为与用单端电源工作相比这样做改进了多路复用器120的精确度。双电源使用电池组102中的八个电池104的串联串(string)两端的电压降。具有近似于电池组102两端电压的一半的齐纳电压的齐纳二极管将端子B处的电压固定在端子A处的电压与端子C处的电压之间的中点处。因此，端子A提供多路复用器120的正的电压轨道，端子C提供多路复用器120的负轨道，而端子B提供多路复用器120的接地参考。所述的示例性实施例具有串联连接的八个电池的电池组，每一个电池都具有4伏的电压，总的电池组的电压为32伏。16伏的齐纳二极管将端子A和端子B之间的电压固定在16伏处且将端子B与端子C之间的电压固定在16伏处。
产生选择的定时器电路124(SGTC)向多路复用器120提供选择信号136。选择信号136代表到选择输入132的所有可能输入值的重复序列，由此循环地将来自电池组102的电池的信号对130中的每一个引到多路复用器120的输出134。在一个实施例中，SGTC 124通过将一般的555定时器装置的输出引到具有至少三位的行波进位加法器来产生选择信号。SGTC 124也向系统控制器108提供选择信号136使得系统控制器108相对于被监控的电池104将是同步的。
为了将电池组102的不相容的(并且潜在损伤的)电压与系统控制器108电隔离，SGTC 124用光隔离器调整选择信号136。图4示出了来自SGTC 124的两条选择线(SEL0和SEL1)如何与多路复用器120隔离的细节。用于提供电隔离的本领域中已知的其它技术也可以被使用。
多路复用器120在多路复用器输出134处呈现所选的电池电压。所选的电池电压在被呈现到隔离放大器128之前经过信号调整电路126。信号调整电路126包括分压器网络，其按比例变化电池电压以与隔离放大器128的输入兼容。图5示出了调整电路126和隔离放大器128的示例性实施例。在本实施例中的隔离放大器128为典型用于在电机驱动中电流感测的那种类型的。在所述实施例中，隔离放大器128由两个分开的电源供电。隔离放大器的输入侧用参考所选电池电压的负的一侧的电源电压来供电，并且用被隔离的DC到DC的转换器来产生。隔离放大器的输出侧用参考系统控制器的地的电源电压供电。
图5的基于电流的隔离放大器128提供了用在现有技术系统中典型使用的线性光耦合器方案会缺乏的线性、稳定性以及精确度。隔离放大器128的输出参考与主系统控制器控制单元108相同的地。隔离放大器128的输出去到运算放大器电路140，该运算放大器电路140执行阻抗匹配并且提供大的增益以将电池电压信号的幅度增大到适合于系统控制器108的水平。每一个八个串联连接电池的模块产生一个顺序地对应于电池组中每一个电池的成比例的输出电压。该输出电压与电池组102隔离，并且能够被控制单元108安全地读取和处理。
II.电池平衡
使用之前放置有背靠背齐纳二极管配置的比较器来实现电池平衡。图6中示出了全平衡方案的示例性实施例。通常，平衡模块110由几个平衡电路111组成，该平衡电路111中的每一个平衡一对电池。图6中示出了平衡电路111中的一个。
通常，平衡模块110内的每一个平衡电路使用一对相等的电阻器150以形成“一半”分压器，其产生为电池对N和N+1两端总电压的一半的电压参考152。通用目的运算放大器741将参考电压152与电池对N和N+1之间实际的中点电压154进行比较，并且使用所产生的作为结果的误差信号156来驱动堆叠的晶体管对158。如果中点电压154不等于参考电压152，则误差信号156是非零的。如果误差信号156是非零的，则它驱动该晶体管对中的一个导通。运行的晶体管调节电池对中的一个中的电荷直到中点电压等于该电池对两端总电压的一半，由此将误差信号减少到零并关断该运行的晶体管。
许多传统的基于比较器的平衡系统在电池与平衡电路断开连接时会出现问题。被断开的电池通常导致要与该被断开电池平衡的那个电池放电。该放电又导致在该串联串中的下一个电池放电等等。所以如果一串传统平衡器被连接到电池组则会发生连锁反应，其中在该被断开电池上游的所有电池放电到零伏，这导致显著的欠压。
所述实施例中的电池平衡布置通过战略上引入所选的齐纳二极管160解决了这个问题，该齐纳二极管160以背靠背配置的方式布置，这仅在两个电池都连接的时候允许电流流动。如果任一个电池被断开，则齐纳二极管160中的一个(取决于哪一个电池被断开)阻挡电流流过没有被断开的电池。
齐纳二极管160的齐纳电压值决定没有被断开的电池在另一个电池已经被断开的情况下能够放电到多低。因此为平衡电路所选的特定齐纳二极管取决于电池组102中所用的电池的特定类型(即，对于特定电池技术的最小安全电压)。因此，齐纳二极管维持电池组102的每一个电池104中所存储的电荷不会下降到预定阈值以下，该阈值由齐纳二极管160的值来决定。
III.温度监控
温度感测是有用的，特别是在锂电池被用于电池组102中时。锂电池在被暴露到超出它们的推荐温度范围以外的温度下时能够降低品质，而且过度的温度能够产生不稳定的或危险的情况。出于这个原因，电池组的温度经常被严密地监控来在越过温度阈值时停止它们的使用。
图7示出了电池平滑和监控系统的一个实施例的温度感测配置。本实施例适用策略性地安装在电池组中的热敏电阻来将该热敏电阻的即时环境温度转换为电信号，但也可以适用本领域已知的其它温度-电信号转换器。
图7示出了模拟多路复用器170，用于选择几个热敏电阻输入172中的一个。出于清晰性考虑，仅示出了与电池组102相关的一个热敏电阻174连接到多路复用器170的第一输入，但是通常与其它电池组相关的热敏电阻也将连接到多路复用器170的其它输入。
热敏电阻174在多路复用器输入172处与固定的上拉电阻结合，使得到多路复用器170的输入为电阻分压器的中间电压。因为热敏电阻的电阻值随着热敏电阻的温度而变化，所以在多路复用器的输入处的电压也随着热敏电阻的温度而变化。
选择信号176选择要引导到多路复用器输出178的多路复用器170的特定热敏电阻输入。通常系统控制器将提供选择输入，但是一些实施例可以简单地包括提供到多路复用器选择输入的重复计数的电路使得系统控制器以预定顺序观察来自被连接的电池组的温度信息。
电压跟随器180接收来自多路复用器输出178的信号。电压跟随器180缓冲信号并向系统控制器提供被缓冲的信号。
IV.系统集成
图8示出了位于例如用于与具有八个串联连接电池的电池组互连的印刷电路板上的、集成到单个系统190中的所述实施例的功能和模块的实例。如在此所述的，这仅仅是示例性实施例，且也可以使用具有多于或少于八个电池的电池组。
因此，从前述实施例和实例将看到，已经描述了一种为了性能、寿命和安全性而监控电池电压和温度并且在充电和放电操作期间平衡电池的方式。
在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下本发明可以以其它特定的形式来具体实现。因此要认为这里的实施例只是示例性的而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求而不是由前述的说明来指出，并且因此所有在权利要求的等同物的意思和范围内的改变都意图被包括在其中。

Claims (20)

1.一种用于平衡一个或多个电池组内的能量供应装置的系统，包括：
至少一组串联电连接的N个能量供应装置，其中N为大于1的整数；
对于每一组N个能量供应装置的用于每相邻的一对能量供应装置的平衡电路，其中该平衡电路调节存储在该相邻的一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得(i)该对中的第一能量供应装置中所存储的电荷基本与该对中的第二能量供应装置相等，以及(ii)在每一个能量供应装置中所存储的电荷保持在预定阈值以上。
2.如权利要求1所述的系统，其中该平衡电路包括至少一个齐纳二极管，用于将每一个能量供应装置中所存储的电荷维持在预定阈值以上。
3.如权利要求1所述的系统，其中该平衡电路包括一对齐纳二极管，这一对齐纳二极管被以背靠背配置的方式布置，用于维持每一个能量供应装置中所存储的电荷。
4.如权利要求1所述的系统，还包括电压监控模块，用于顺序地选择每一个能量供应装置并且在输出端口处提供与所选的能量供应装置相关的电压，其中该电压监控模块使用低导通电阻的差分多路复用器来选择每一个能量供应装置并且提供所述相关的电压。
5.如权利要求4所述的系统，其中该差分多路复用器由双电源电路供电。
6.如权利要求4所述的系统，其中该电压监控模块提供能量供应装置与输出端口之间的隔离。
7.如权利要求6所述的系统，其中该隔离包括使得用于多路复用器的选择信号经过光隔离器，并且使与所选的能量供应装置相关的电压经过隔离放大器。
8.如权利要求1所述的系统，还包括温度监控模块，用于接收代表与该电池组以及一个或多个其它电池组相关的温度的信号，并且用于在输出端口处选择性地提供所接收到的信号中的一个。
9.如权利要求4所述的系统，其中该平衡电路和该电压监控模块被结合在单个印刷电路板中。
10.如权利要求1所述的系统，其中每一个能量供应装置都为锂电池。
11.一种用于提供一个或多个电池组的被隔离的监控以及用于平衡该一个或多个电池组内的能量供应装置的系统，包括：
至少一组串联电连接的N个能量供应装置，其中N为大于1的整数；
对于每一组N个能量供应装置的平衡模块和电压监控模块；
其中该平衡模块包括用于每相邻的一对能量供应装置的平衡电路；
其中该平衡电路调节存储在该相邻的一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得(i)该对中的第一能量供应装置中所存储的电荷基本与该对中的第二能量供应装置相等，以及(ii)在每一个能量供应装置中所存储的电荷保持在预定阈值以上；以及，
其中该电压监控模块包括：
(i)差分多路复用器，在双电源上工作，用于顺序地选择出现在多个输入端口的能量供应装置中的每一个并且在输出端口处提供与所选的能量供应装置相关的电压，其中该差分多路复用器的特征在于从输入端口到输出端口的低导通电阻路径；
(ii)电阻分压器，用于使与所选的能量供应装置相关的电压按比例变化以产生按比例变化的电压；
(iii)隔离放大器，用于提供该按比例变化的电压的被隔离形式；
(iv)被隔离的DC到DC转换器，用于向隔离放大器的输入侧供电，以及
(v)输出运算放大器，用于使该按比例变化的电压与系统控制器阻抗匹配。
12.如权利要求11所述的系统，其中该平衡电路包括被以背靠背配置的方式布置的一对齐纳二极管，用于维持每一个能量供应装置中所存储的电荷。
13.如权利要求12所述的系统，还包括(i)运算放大器，用于确定在相邻的一对能量供应装置之间的电荷失衡的水平并且产生对应于该电荷失衡水平的误差信号，以及(ii)堆叠的晶体管对，被布置为根据该误差信号来重新分配该相邻的一对能量供应装置的电荷。
14.如权利要求11所述的系统，其中该差分多路复用器由双电源电路供电。
15.如权利要求11所述的系统，还包括温度监控模块，用于接收代表与该电池组以及一个或多个其它电池模块相关的温度的信号，并且用于在输出端口处选择性地提供所接收到的信号中的一个。
16.如权利要求11所述的系统，其中每一个能量供应装置都为锂电池。
17.一种平衡电池组内的能量供应装置的方法，其中该电池组包括一组串联电连接的N个能量供应装置，N为大于1的整数，该方法包括以下步骤：
对于电池组内的每相邻的一对能量供应装置，调节存储在该相邻的一对中的每一个能量供应装置中的电荷，使得该对中的能量供应装置中所存储的电荷基本相等，以及
将每一个能量供应装置中所存储的电荷维持在预定阈值以上。
18.如权利要求17所述的方法，还包括用重新分配电路将相邻的一对能量供应装置之间的电荷进行重新分配的步骤，其中该重新分配电路包括被以背靠背配置的方式布置的一对齐纳二极管，用于将每一个能量供应装置中所存储的电荷维持在预定阈值以上。
19.如权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：用具有低导通电阻的差分多路复用器来顺序地选择能量供应装置中的每一个，并且提供与所选的能量供应装置相关的电压。
20.如权利要求17所述的方法，还包括从双电源电路向差分多路复用器供电的步骤。
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