CN102457078A - 电池均衡电路、电池均衡系统及方法 - Google Patents

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CN102457078A CN2011100835197A CN201110083519A CN102457078A CN 102457078 A CN102457078 A CN 102457078A CN 2011100835197 A CN2011100835197 A CN 2011100835197A CN 201110083519 A CN201110083519 A CN 201110083519A CN 102457078 A CN102457078 A CN 102457078A
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Abstract

本发明公开了一种电池均衡电路、电池均衡系统及方法，该电池均衡电路，用于均衡多个单电池，其包括控制器以及与该控制器相连的电子控制单元，所述控制器在多个单电池的放电状态间的预定时刻分别采样多个单电池的放电电池电压，并分别采样所述多个单电池在充电状态的充电电池电压，所述电子控制单元处理该充电电池电压及放电电池电压，从而提供控制指令给控制器以控制多个单电池实现均衡。本发明的电池均衡电路基于放电电池电压及充电电池电压来对单电池进行电池均衡，因此均衡效果更为可靠且更有效率。

Description

电池均衡电路、电池均衡系统及方法
技术领域
本发明涉及一种均衡电路，特别是涉及一种对多个单电池进行电池均衡的电池均衡电路、电池均衡系统及方法。
背景技术
随着电子产品及系统的需求不断扩大，蓄电池如可再充电池得到了快速的发展。蓄电池有多种类型，比如锂电池和铅酸电池等。一个蓄电池可包括多个单电池。蓄电池经过长时间正常的充、放电之后可能会引起每个单电池之间的电池电压不一致。当蓄电池中串联的单电池有一个或多个单电池相对于其他的单电池放电过快或过慢时，就会产生不均衡的情形。如果蓄电池中任两个单电池之间出现了不均衡的情形，就会加快蓄电池的老化进程，从而导致蓄电池的使用寿命缩短。
现有的用于均衡单电池的方法是基于充电电池电压，因为较高的充电电池电压通常表示较高的电池容量。其中，充电电池电压是指单电池在充电状态时的电池电压。比如，当蓄电池中有一个单电池的充电电池电压V1大于第一门限电压Vth1时，该单电池即被确定为不均衡电池。在另一个实施例中，比如，如果蓄电池中最大的充电电池电压VH和最小的充电电池电压VL之间的电池电压差ΔV大于第二门限电压Vth2时，则该最大的充电电池电压VH所对应的单电池即被确定为不均衡电池。当一个或多个不均衡电池被确定之后，均衡电路对这些不均衡电池执行均衡操作。
然而，当这些单电池经过一段时间的老化之后，高的充电电池电压不一定再意味着高的电池容量。因此，用现有的方法来均衡这些老化的单电池就会有问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种更有效、更可靠的电池均衡电路、电池均衡系统及方法。
本发明提供了一种电池均衡电路，用于均衡多个单电池，其包括控制器和电子控制单元(electronic control unit，ECU)。控制器与单电池相连，用于分别采样多个单电池在放电状态的预定时刻的放电电池电压，并分别采样多个单电池在充电状态的充电电池电压。电子控制单元与所述控制器相连，用于处理充电电池电压和放电电池电压，从而提供控制指令给控制器以控制多个单电池实现均衡。
本发明所述的电池均衡电路，所述预定时刻对应于所述放电状态结束的时刻或临近所述放电状态结束的时刻。
本发明所述的电池均衡电路，所述电池均衡电路还包括：均衡电路，与所述单电池以及所述控制器相连，用于提供均衡电流给对应的单电池。
本发明所述的电池均衡电路，所述电子控制单元产生所述控制指令以对不均衡电池执行均衡操作，其中所述不均衡电池是根据所述充电电池电压和所述放电电池电压来确定的。
本发明所述的电池均衡电路，所述不均衡电池的放电电池电压高于参考电池的放电电池电压，其中所述参考电池是根据所述充电电池电压从所述多个单电池中选择的。
本发明所述的电池均衡电路，所述不均衡电池是根据所述充电电池电压值的排列顺序和所述放电电池电压值的排列顺序来确定的。
本发明所述的电池均衡电路，所述电子控制单元在所述充电状态开始时产生所述控制指令以对所述单电池执行预均衡操作，其中所述单电池的预均衡时间是根据所述放电电池电压来确定的。
本发明所述的电池均衡电路，所述电池均衡电路还包括：存储器，用于存储用来确定所述预均衡时间的预均衡参照表。
本发明还提供了一种电池均衡系统，其包括多个单电池及集成电路。所述集成电路与单电池相连，用于分别采样多个单电池在放电状态的预定时刻的放电电池电压，并分别采样多个单电池在充电状态的充电电池电压，从而提供控制指令给控制器以控制多个单电池实现均衡。
本发明所述的电池均衡系统，所述预定时刻对应于所述放电状态结束的时刻或临近所述放电状态结束的时刻。
本发明所述的电池均衡系统，所述电池均衡系统还包括：均衡电路，与所述单电池以及所述控制器相连，用于提供均衡电流给对应的单电池。
本发明所述的电池均衡系统，所述集成电路中的电子控制单元产生所述控制指令以对不均衡电池执行均衡操作，其中所述不均衡电池是根据所述充电电池电压和所述放电电池电压来确定的。
本发明所述的电池均衡系统，所述不均衡电池的放电电池电压高于参考电池的放电电池电压，其中所述参考电池是根据所述充电电池电压从所述多个单电池中选择的。
本发明所述的电池均衡系统，所述不均衡电池是根据所述充电电池电压值的排列顺序和所述放电电池电压值的排列顺序来确定的。
本发明所述的电池均衡系统，所述集成电路中的电子控制单元在所述充电状态开始时产生所述控制指令以对所述单电池执行预均衡操作，其中所述单电池的预均衡时间是根据所述放电电池电压来确定的。
本发明所述的电池均衡系统，所述电池均衡系统还包括：存储器，用于存储用来确定所述预均衡时间的预均衡参照表。
本发明还提供了一种电池均衡方法，用于均衡多个单电池，其包括：在多个单电池的放电状态的预定时刻采样多个单电池的放电电池电压；根据放电电池电压的电压值处理放电电池电压；在多个单电池的充电状态分别采样多个单电池的充电电池电压；根据充电电池电压的电压值处理充电电池电压；及根据已处理的充电电池电压和放电电池电压提供控制指令以控制多个单电池实现均衡。
本发明所述的电池均衡方法，所述预定时刻对应所述放电状态结束的时刻或临近所述放电状态结束的时刻。
本发明所述的电池均衡方法，所述电池均衡方法还包括：根据所述充电电池电压以及放电电池电压来确定不均衡电池；及对所述不均衡电池执行均衡操作。
本发明所述的电池均衡方法，所述电池均衡方法还包括：根据所述放电电池电压确定所述单电池的预均衡时间；及在所述充电状态开始时在所述预均衡时间内对所述单电池执行预均衡操作。
与现有技术相比，本发明的电池均衡电路、电池均衡系统及方法是基于多个单电池的放电电池电压以及充电电池电压来对单电池进行均衡，因此均衡结果更为可靠且更有效率。
以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。
附图说明
图1所示为根据本发明一个实施例的电池均衡系统；
图2所示为根据本发明一个实施例的电池均衡电路；
图3(a)所示为根据本发明一个实施例的单电池的放电电池电压和电池容量之间的关系的柱状图；
图3(b)所示为根据本发明一个实施例的单电池的充电电池电压和电池容量之间的关系的柱状图；
图4所示为根据本发明另一个实施例的电池均衡系统；
图5所示为根据本发明一个实施例的电池均衡方法的流程图；及
图6所示为根据本发明一个实施例的带有电池均衡系统的电动车。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
以下的具体实施方式中的某些部分是以进程、逻辑块、处理过程和其他对计算机存储器中数据位的操作的象征性表示来呈现的。这些描述和表示法是数据处理领域内的技术人员最有效地向该领域内的其他技术人员传达他们工作实质的方法。在本申请中，一个进程、逻辑块、处理过程或相似的事物，被构思成有条理的步骤或指令的序列以实现想要的结果。所述的步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，但不是必然的，这些物理量的形式可为电信号或磁信号，可在计算机系统中被存储、传输、合并、比较等等。
然而，应该明白的是，这些术语及其相似表述都与适当的物理量相关，并仅仅是运用于这些物理量的便利的标记。除非在之后的讨论中特别说明，在本申请的全部内容中，运用“处理”、“计算”或类似术语之处，指的都是计算机系统或类似电子计算设备中的操作和处理过程，所述的计算机系统对以物理(电子)量形式存在于所述计算机系统的寄存器和存储器中的数据进行操作，并转换为类似地以物理量形式存在于所述计算机系统的寄存器、存储器或其他此类信息存储、传输或显示设备中的其他数据。
在此所述的实施例是以计算机可执行指令为讨论的大背景的，所述的计算机指令可位于某种形式的计算机可用的媒体(如，程序模块)中，被一个或多个计算机或其他设备执行。通常，程序模块包括可执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、编制程序、对象、元件、数据结构等。所述程序模块将在不同的实施例中结合或分开描述。
作为举例，且并不局限于其中，计算机可用的媒体可包括计算机存储媒体和通讯媒体。计算机存储媒体包括以任何方法或技术实现的用以存储信息的挥发性和非挥发性的、移动和不可移动的媒体，所述信息可为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储媒体包括(但不局限于)：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术，光盘ROM(CD-ROM)，多功能数码光盘(DVD)或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁的存储器设备或任何其他可被用来存储所需信息的媒体。
通讯媒体可具体化为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他已调制的数据信号(如，载波或其他传输机制)中的数据，并包括任何信息传输媒体。所述的“已调制的数据信号”指一个有一个或多个特征集或遵循某种信号信息编码方式变化的信号。作为举例，且并不局限于其中，通讯媒体包括有线媒体，如有线网络或直线连接；和无线媒体，如声学的、无线电的(RF)、红外线的和其他无线的媒体。上述任何媒体的组合都应包括在计算机可读媒体的范围内。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
本发明的实施例提供了电池均衡电路、系统及方法。在一个实施例中，电池均衡电路用于均衡若干单电池，其包括控制器以及与该控制器相连的电子控制单元(electronic controlunit，ECU)。该控制器在单电池的放电状态的一预定时刻分别采样单电池的放电电池电压，以及在单电池的充电状态分别采样单电池的充电电池电压。ECU处理该充电电池电压及放电电池电压，从而提供控制指令给该控制器用以控制单电池达到均衡。
图1所示为根据本发明一个实施例的电池均衡系统100。在图1的实施例中，电池均衡系统100与蓄电池110相连。蓄电池110可以是但不限制于锂电池或铅酸电池。在一个实施例中，电池均衡系统100包括与蓄电池110相连的均衡电路120、与均衡电路120和蓄电池组110相连的控制器130、以及与控制器130相连的ECU 140。在一个实施例中，ECU进一步包括存储器141。在一个实施例中，控制器130、ECU140以及存储器141被集成在一集成电路(integrated circuit，IC)中。
控制器130监测蓄电池110中的单电池(未图示)以获得单电池的测量信息，并将该测量信息提供给ECU 140。在一个实施例中，测量信息包括但不限制于单电池的电池电压以及单电池的温度。比如，控制器130在蓄电池110的放电状态的一预定时刻分别采样单电池的电池电压(称为“放电电池电压”)，以及在蓄电池110的充电状态分别采样单电池的电池电压(称为“充电电池电压”)。ECU 140处理该充电电池电压以及放电电池电压，从而提供控制指令给控制器130以控制蓄电池110中的单电池达到均衡。
更确切地说，控制器130在蓄电池110的放电状态的预定时刻T分别采样每一单电池的放电电池电压。在一个实施例中，该预定时刻T对应于该放电状态结束的时刻或者接近该放电状态结束的时刻。一旦放电状态结束，单电池可立即被直接充电或经过一段空闲时间后再被充电。将所采样的单电池的放电电池电压传送给ECU 140，并存储在存储器141中。在充电状态中，控制器130通过该充电状态的一个或多个的采样周期来采样单电池的充电电池电压，并将采样到的充电电池电压提供给ECU 140。在每一个采样周期，ECU 140根据该采样周期所采样到的充电电池电压以及存储在存储器中的放电电池电压来识别不均衡电池，并提供带有不均衡电池的识别信息的控制指令给控制器130。相应地，控制器130控制均衡电路120对该不均衡电池执行均衡操作。该均衡电路120产生均衡电流(或旁路电流)给对应的不均衡的单电池。在一个实施例中，ECU 140还根据存储在存储器141中的放电电池电压提供控制指令以控制蓄电池110的预均衡操作，从而更有效地实现电池均衡。
通过充电电池电压以及放电电池电压来检测不均衡电池，电池均衡系统100以一种更为可靠的方式来检测不均衡电池，这将结合图3(a)和图3(b)进行描述。此外，通过在充电状态对该蓄电池110执行预均衡操作，电池均衡系统100可更有效地实现均衡。由于电池均衡系统100的性能得到改善，因此蓄电池110的使用寿命可得到延长。
图2所示为根据本发明一个实施例的电池均衡电路200。与图1标号相同元件具有相似的功能。在图2的实施例中，蓄电池110包括串联的单电池211-214。单电池211-214分别与均衡电路120中的均衡单元221-224相连。在图2的实施例中，每一均衡单元221-224包括电阻和开关。比如，均衡单元221-224分别包括串联的电阻R21和开关Q21、电阻R22和开关Q22、电阻R23和开关Q23以及电阻R24和开关Q24。
如图1所述，如果蓄电池110处在不均衡的情况下，控制器130从ECU 140接收到关于不均衡电池的控制指令以及识别信息。比如，如果单电池211被检测为不均衡电池，控制器130打开开关Q21以提供流经均衡单元221的电流。在一个实施例中，开关Q21持续打开以提供该均衡电流，直到该单电池221被ECU 140识别为均衡电池。也就是，当单电池211由于均衡模块221的均衡操作而重新回到均衡状态时，关闭该开关Q21。在一个实施例中，可以预先设定均衡电流。
图3(a)所示为根据本发明一个实施例的处于放电状态的单电池的放电电池电压与电池容量之间的关系的柱状图。比如，透明区块311-314分别表示单电池211-214的电池容量。透明区块311-314的高度表示对应的单电池在放电状态的预定时刻T时的放电电池电压。如图3(a)所示，单电池211-214在预定时刻T的放电电池电压分别为VD1、VD2、VD3和VD4，其中放电电池电压VD1、VD2、VD3和VD4按照从小到大的排列顺序为VD4＜VD3＜VD2＜VD1。不透明区块323表示对应于电池容量如透明模块313所示时的单电池213的内部阻抗。相似地，不透明区块324表示对应于电池容量如透明模块314所示时的单电池214的内部阻抗。单电池的内部阻抗随着单电池的老化程度不断增加。由于每个单电池的特性不同，老化速度也不一样，因此不同的单电池的内部阻抗也可能不同。比如，单电池211、212的内部阻抗很小而几乎可忽略不计。
图3(b)所示为根据本发明一个实施例的处于充电状态的单电池的充电电池电压与电池容量之间的关系的柱状图。在一个实施例中，单电池的充电电池电压被周期性采样。作为一个实施例，图3(b)所示为当单电池被充满时或接近充满时所采样的充电电池电压。如图3(b)所示，在该采样周期中单电池211-214的充电电池电压分别为VC1、VC2、VC3和VC4，其中充电电池电压VC1、VC2、VC3和VC4按照从小到大的排列顺序为VC2＜VC1＜VC3＜VC4。如图3(b)所示，虽然单电池214的充电电池电压VC4最大，但因为如不透明区块324所示的内部阻抗的影响，单电池214的电池容量并不是最大。因此，在充电状态的每个采样周期结合放电电池电压和充电电池电压来确定不均衡电池将更准确。
再次参考图1，控制器130在放电状态的预定时刻T采样单电池的放电电池电压。ECU 140接收该放电电池电压，并将放电电池电压存储在存储器141中。在一个实施例中，ECU还根据放电电池电压的电压值处理该放电电池电压，比如，按照从小到大的顺序排列。控制器130还周期性地采样单电池的充电电池电压。ECU 140接收每个采样周期的充电电池电压，并将该充电电池电压存储在存储器141中。在一个实施例中，在每一采样周期，ECU 140还根据充电电池电压的电压值处理该充电电池电压，比如，按照从小到大的顺序排列。
对于每一采样周期，基于预定时刻T的放电电池电压和该采样周期的充电电池电压来识别不均衡电池。更确切地说，ECU140从蓄电池110中选择一个参考电池。在一个实施例中，相对于其他单电池具有最小的充电电池电压的单电池被选择为该参考电池。相应地，在一个实施例中，放电电池电压大于该参考电池的放电电池电压的单电池被确定为不均衡电池。在另一个实施例中，ECU 140可根据已确定的充电电池电压以及放电电池电压的排列顺序来确定不均衡电池。
比如，根据图3(b)所示的充电电池电压VC1-VC4，具有最小的充电电池电压VC2的单电池212被选择为参考电池。如图3(a)所示的单电池211的放电电池电压VD1大于参考电池(如单电池212)的放电电池电压VD2，因此单电池211被确定为不均衡电池。ECU 140提供控制指令给控制器130，以控制对应的均衡单元对该不均衡电池执行均衡操作。
有利的是，依靠该充电电池电压以及放电电池电压，电池均衡系统100以一种更可靠的方式来检测不均衡电池。
此外，当蓄电池110接着上一次放电状态开始充电时，电池均衡系统100可对该蓄电池110执行预均衡操作。在一个实施例中，ECU140分别计算单电池的电池容量差并根据单电池不同的电池容量差来执行预均衡操作。单电池的电池容量差是基于上次放电状态的预定时刻T的放电电池电压来确定的。在另一实施例中，ECU 140还根据单电池对应的电池容量差以及预定电流来计算单电池的预均衡时间。
更确切地说，在一个实施例中，ECU140计算其它单电池与具有最小放电电池电压的单电池之间的电池电压差。基于这些电池电压差，ECU140可确定对应的单电池的电池容量差，也即对应的单电池与具有最小的放电电池电压的单电池之间的电池容量差。表格1为单电池的电池容量差的示例。
表格1电池容量差
Figure BSA00000467775900121
如表格1所示，电池容量差由电池电压差以及最小放电电池电压来决定。比如，当最小放电电池电压为1.76V，比最小放电电池电压大30mV的单电池与具有最小放电电池电压的单电池之间的电池容量差为0.1Ah；比最小放电电池电压大70mV的单电池与具有最小放电电池电压的单电池之间的电池容量差为0.4Ah。在另一种情况下，当最小放电电池电压为1.81V时，比最小放电电池电压大30mV的单电池与具有最小放电电池电压的单电池之间的电池容量差为0.2Ah；比最小放电电池电压大70mV的单电池与具有最小放电电池电压的单电池之间的电池容量差为0.6Ah。如表格1所示的实施例中，电池容量差的范围从0Ah到6Ah，放电电池电压比最小放电电池电压大但不超过20mV的单电池的电池容量差被视为0Ah。
基于最小放电电池电压以及电池电压差，ECU140从表格1中查寻对应的单电池的电池容量差。当该蓄电池110从放电状态转为充电状态时，控制器130控制均衡电路120对蓄电池110中的单电池执行预均衡操作。更确切地说，对应于预均衡操作，与对应的单电池相连的均衡单元中的开关被打开以使均衡电流流过，从而释放单电池中的电池容量差。
在一个实施例中，单电池的预均衡时间是ECU140根据对应的电池容量差以及均衡电流来计算的。假设均衡电流预定为150mA，表格2为单电池的对应的预均衡时间的示例。
表格2预均衡时间
根据表格2，当最小放电电池电压为1.76V，与具有最小放电电池电压之间的电池电压差为30mV的单电池的预均衡时间为0.5～0.6hrs(小时)；与具有最小放电电池电压之间的电池电压差为70mV的单电池的预均衡时间为2.0～2.4hrs。在另一种情况下，当最小放电电池电压为1.81V时，与具有最小放电电池电压之间的电池电压差为30mV的单电池的预均衡时间为1.0～1.2hrs；与具有最小放电电池电压之间的电池电压差为70mV的单电池的预均衡时间为3hrs。
在一个实施例中，表格1作为预均衡参照表被存储在存储器141中，根据电池容量差和均衡电流进一步确定预均衡时间。在另一实施例中，表格2作为预均衡参照表被存储在存储器141中，因此预均衡操作按照如表格2所示的预均衡时间执行。
由于该预均衡操作的作用，降低或消除了从放电状态延续到充电状态的电池容量差。因此，电池均衡系统100可更有效地执行均衡操作。
图4所示为根据本发明另一实施例的电池均衡系统400的方框图。与图1、图2标号相同的元件具有相似的功能。电池均衡系统400还包括隔离器450以及放电开关470。隔离器450连接在控制器130和ECU140之间，用以将控制器130与ECU140电性绝缘。放电开关470与蓄电池110连接，负载480连接在放电开关470和蓄电池110之间。放电开关470在ECU140的控制下控制蓄电池110放电。在一个实施例中，放电开关470包括金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，MOSFET)。在一个实施例中，充电器460与蓄电池110相连。充电器460在ECU 140的控制下对蓄电池110进行充电。
如图1所述，ECU 140从控制器130获得电压和/或温度信息。基于该电压和/或温度信息，ECU 140确定蓄电池110是否处于不正常的状况，比如，过压、欠压、过温以及不均衡等。对应于所侦测到的不正常的状况，ECU 140执行相应的保护措施，比如，如果在充电、放电或均衡时温度上升太快，电池均衡系统400则切断充电、放电或均衡相关的电路以防止损坏蓄电池110。
图5所示为根据本发明一个实施例的电池均衡方法的流程图500。在一个实施例中，电池均衡系统100根据流程图500来均衡包括单电池211-214的蓄电池110。图5将结合图1、图2进行描述。图5所涵盖的具体操作步骤仅仅作为示例。也就是说，本发明适用其他合理的操作流程或对图5进行改进的操作步骤。
在步骤502中，控制器在单电池的放电状态的预定时刻分别采样单电池的放电电池电压。在一个实施例中，控制器130在单电池211-214的放电状态的预定时刻T分别采样单电池211-214的放电电池电压VD1-VD4。在一个实施例中，预定时刻T对应于该放电状态结束的时刻或接近该放电状态结束的时刻。
在步骤504中，处理器或控制单元(比如，ECU)根据放电电池电压的电压值处理单电池的放电电池电压。在一个实施例中，ECU140从控制器130接收单电池211-214的放电电池电压VD1-VD4，并根据放电电池电压VD1-VD4的电压值处理放电电池电压VD1-VD4，比如，按照从小到大的顺序排列，即VD4＜VD3＜VD2＜VD1。
在步骤506中，控制器在单电池的充电状态下分别采样单电池的充电电池电压。在一个实施例中，在不同的采样周期中周期性采样放电电池电压。在放电状态的采样周期中，控制器130采样单电池211-214的放电电池电压VC1-VC4。
在步骤508中，ECU根据充电电池电压的电压值处理该单电池的充电电池电压。在一个实施例中，ECU 140从控制器130接收单电池211-214的充电电池电压VC1-VC4，并根据充电电池电压的电压值处理充电电池电压VC1-VC4，比如，按照从小到大的顺序排列，即VC2＜VC1＜VC3＜VC4。
在步骤510中，ECU根据放电电池电压以及充电电池电压提供控制指令给控制器来控制单电池实现均衡。在一个实施例中，ECU 140根据放电电池电压VD1-VD4和充电电池电压VC1-VC4提供控制指令给控制器130来控制单电池211-214的均衡操作。在另一个实施例中，ECU140还在单电池211-214自上一次放电状态开始充电时根据放电电池电压VD1-VD4提供控制指令给控制器130来控制单电池211-214的预均衡操作。
图6所示为根据本发明一个实施例的电动车或混合电动车600。与图1标号相同的元件具有相同的功能。在一个实施例中，电动车600包括车体610、车轮620、电池系统630以及发动机640。车体610容置该电池系统630和发动机640。电池系统630包括蓄电池110和电池管理系统611。在一个实施例中，电池管理系统611可采用如图1所示的电池均衡系统100或如图2所示的电池均衡电路200。电池系统630提供电源给发动机640，与电池系统630相连的发动机640将电能转化为动能来推动车轮620前进，如此使得电动车600移动。
上文具体实施方式和附图仅为本发明的常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本发明的范围由权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (20)

1.一种电池均衡电路，用于均衡多个单电池，其特征在于，所述电池均衡电路包括：
控制器，与所述单电池相连，用于分别采样所述多个单电池在放电状态的预定时刻的放电电池电压，并分别采样所述多个单电池在充电状态的充电电池电压；以及
电子控制单元，与所述控制器相连，用于处理所述充电电池电压和所述放电电池电压，从而提供控制指令给所述控制器以控制所述多个单电池实现均衡。
2.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述预定时刻对应于所述放电状态结束的时刻或临近所述放电状态结束的时刻。
3.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述电池均衡电路还包括：
均衡电路，与所述单电池以及所述控制器相连，用于提供均衡电流给对应的单电池。
4.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述电子控制单元产生所述控制指令以对不均衡电池执行均衡操作，其中所述不均衡电池是根据所述充电电池电压和所述放电电池电压来确定的。
5.根据权利要求4所述的电池均衡电路，其特征在于，所述不均衡电池的放电电池电压高于参考电池的放电电池电压，其中所述参考电池是根据所述充电电池电压从所述多个单电池中选择的。
6.根据权利要求4所述的电池均衡电路，其特征在于，所述不均衡电池是根据所述充电电池电压值的排列顺序和所述放电电池电压值的排列顺序来确定的。
7.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述电子控制单元在所述充电状态开始时产生所述控制指令以对所述单电池执行预均衡操作，其中所述单电池的预均衡时间是根据所述放电电池电压来确定的。
8.根据权利要求7所述的电池均衡电路，其特征在于，所述电池均衡电路还包括：
存储器，用于存储用来确定所述预均衡时间的预均衡参照表。
9.一种电池均衡系统，其特征在于，所述电池均衡系统包括：
多个单电池；以及
集成电路，与所述多个单电池相连，用于分别采样所述多个单电池在放电状态的预定时刻的放电电池电压，并分别采样所述多个单电池在充电状态的充电电池电压，从而提供控制指令给控制器以控制所述多个单电池实现均衡。
10.根据权利要求9所述的电池均衡系统，其特征在于，所述预定时刻对应于所述放电状态结束的时刻或临近所述放电状态结束的时刻。
11.根据权利要求9所述的电池均衡系统，其特征在于，所述电池均衡系统还包括：
均衡电路，与所述单电池以及所述控制器相连，用于提供均衡电流给对应的单电池。
12.根据权利要求9所述的电池均衡系统，其特征在于，所述集成电路中的电子控制单元产生所述控制指令以对不均衡电池执行均衡操作，其中所述不均衡电池是根据所述充电电池电压和所述放电电池电压来确定的。
13.根据权利要求12所述的电池均衡系统，其特征在于，所述不均衡电池的放电电池电压高于参考电池的放电电池电压，其中所述参考电池是根据所述充电电池电压从所述多个单电池中选择的。
14.根据权利要求12所述的电池均衡系统，其特征在于，所述不均衡电池是根据所述充电电池电压值的排列顺序和所述放电电池电压值的排列顺序来确定的。
15.根据权利要求9所述的电池均衡系统，其特征在于，所述集成电路中的电子控制单元在所述充电状态开始时产生所述控制指令以对所述单电池执行预均衡操作，其中所述单电池的预均衡时间是根据所述放电电池电压来确定的。
16.根据权利要求15所述的电池均衡系统，其特征在于，所述电池均衡系统还包括：
存储器，用于存储用来确定所述预均衡时间的预均衡参照表。
17.一种电池均衡方法，用于均衡多个单电池，其特征在于，所述电池均衡方法包括：
在所述多个单电池的放电状态的预定时刻采样所述多个单电池的放电电池电压；
根据所述放电电池电压的电压值处理所述放电电池电压；
在所述多个单电池的充电状态分别采样所述多个单电池的充电电池电压；
根据所述充电电池电压的电压值处理所述充电电池电压；及
根据已处理的所述充电电池电压和放电电池电压提供控制指令以控制所述多个单电池实现均衡。
18.根据权利要求17所述的电池均衡方法，其特征在于，所述预定时刻对应所述放电状态结束的时刻或临近所述放电状态结束的时刻。
19.根据权利要求17所述的电池均衡方法，其特征在于，所述电池均衡方法还包括：
根据所述充电电池电压以及放电电池电压来确定不均衡电池；及
对所述不均衡电池执行均衡操作。
20.根据权利要求17所述的电池均衡方法，其特征在于，所述电池均衡方法还包括：
根据所述放电电池电压确定所述单电池的预均衡时间；及
在所述充电状态开始时在所述预均衡时间内对所述单电池执行预均衡操作。
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