CN104221248A

CN104221248A - 以可变旁通电流平衡电池单元的方法和系统

Info

Publication number: CN104221248A
Application number: CN201380014710.3A
Authority: CN
Inventors: 普尔·欧娜鲁德; 查德·索莎; 马克·葛洛文; 菲利普·E·帕汀; 里查·V·香柏兰; 艾卡特·W·颜森
Original assignee: Boston Power Inc
Current assignee: Boston Power Inc
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2014-12-17
Also published as: US20130278218A1; EP2826128A1; EP2826128A4; WO2013138176A1

Abstract

一种用于平衡电池单元的电路包括与所述电池单元并联配置的多个电阻器，以及与所述电阻器串联配置的多个开关。控制电路使得所述开关基于所述电池单元的经检测电压并且基于所述单元的过去操作来平衡所述电池单元。

Description

以可变旁通电流平衡电池单元的方法和系统

相关申请案

本申请案主张2012年3月16日提交的第61/611,802号美国临时申请案的权益，所述临时申请案的相关教示以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

电池组的性能以及寿命大大受其在所属领域中、尤其是在操作电动车辆等的要求高的应用中的操作方式影响。例如，在电池组中串联连接的一些锂离子单元比在所述电池组中的其它者充放电更快。如果横跨所述组的组件单元中的一者或多者的电压在放电或充电期间降低到预定范围(通常3伏到4.20伏)之外，那么所述组的寿命大大下降。出于此原因，电池管理系统(BMS)通常用于监视单元电压以将电压维持在特定范围中。单元之间的不平衡限制了电池组的有效的操作范围，除非在所述组的操作期间对一些单元中的电荷进行再平衡。

若干平衡技术是所属领域中已知的，所述技术中最常见的是在充电期间的被动平衡。此处使用的被动与主动术语指代存储/恢复在平衡过程期间从单元中去除的能量的能力。在“被动”系统中，一个单元的能量不转移到另一单元，以便平衡存储在所述单元中的能量。更准确地说，一个单元的能量简单地作为热能耗散，直到存储在所述单元内的能量大约等于其所与之平衡的另一单元的能量。相反，“主动”平衡系统将能量从一个单元转移到另一者以平衡存储在那些单元中的能量。例如，电感能量存储元件可以用于在将能量转移到一个或多个相邻单元之前暂时存储能量。

现有技术被动平衡电路的一个实例在图1中示出。此处，在充电过程期间，耗散电阻性元件R_B使用横跨超过预定电压阈值的任何单元的平衡开关晶体管T_SB进行切换，以旁通较低容量单元。实际上，较低容量单元的充电电流被减少，使得较高容量单元更加完全地充电。在所属领域已知的被动平衡系统中，R_B的电阻值通常在组设计时间处确定。通过组设计者来计算电阻以使得当T_SB被激活时，单个固定平衡电流电平对于标称单元规格是可接受的，并且所述单个固定平衡电流电平在所述组从第一循环到寿命末期循环的整个寿命期间用于每个单元。

然而，当单元接近其寿命末期时，它们通常需要较高的平衡电流来有效地平衡电荷。单个固定电阻尽管在单元的寿命早期期间提供有效的平衡容量，但不能在单元的寿命末期处提供所需的平衡电流。类似地，在单元的寿命开始处，所有单元的电荷保持容量通常处于其最等效状态。在此时间期间，正如用于每个单元的单个固定电阻的情况一样，使用比所需更大的平衡电流会产生有害的后果。例如，通过在平衡电阻器过程中的耗散产生增加的热能浪费，并且单元的不必要额外循环导致单元容量退化。

现有被动平衡技术的另一缺点是它们通过将相同的平衡电阻应用到每个单元上来相同地处理所有单元。然而，一些单元以比其它单元更快的速率退化，如图5中所示，并且因为这些单元并未配备有添加的平衡电流容量，所以它们需要更长的总组平衡时间，由此降低了性能。另外，其余较健康的单元经受比所需更高的平衡电流，这导致增加的容量退化。

发明内容

本发明的实施例涉及用于操作电池组的方法和系统，并且更确切地说，涉及通过在使用期间对单元平衡电流值的定期自动选择以及调整来操作电池组以实现增强的性能以及耐久性。

在一个实施例中，单元平衡电路可以包括至少一个电阻器以及与电池单元并联配置的至少一个对应的开关。控制电路向开关产生经脉宽调制(PWM)控制信号。PWM控制信号的占空比基于电池单元的过去操作的指示来实现平衡电流的调整。控制电路使得PWM控制信号能够基于电池单元的经检测电压来平衡电池单元。控制电路控制开关以使电池单元部分放电或减少电池单元的充电电流，并且由此使所述单元相对于所述单元与之串联连接的另一单元平衡。基于电池单元的过去操作的指示，对应于所选择的平衡电流来选择PWM控制信号的占空比。控制电路还可以检测电池单元的预定循环寿命，控制电路基于电池单元的此预定循环寿命来选择平衡电流。过去操作的指示可以包括循环计数、满充容量以及电池单元的健康状态中的一者或多者的指示。对电阻值进行选择，使得当PWM控制信号的占空比是100％时，获得在电池单元的寿命末期处所需的最大平衡电流。此外，开关中的每一者或所述开关的特定组合可以对应于电池单元的循环寿命的不同时段。

在一个实施例中，单元平衡电路可以包括多个电阻器以及与电池单元并联配置的对应的开关。控制电路使得开关中的至少一者能够基于电池单元的经检测电压来平衡电池单元。控制电路选择开关以使得能够基于电池单元的过去操作的指示。过去操作的指示可以包括循环计数、满充容量以及电池单元的健康状态中的一者或多者的指示。此外，开关中的每一者或所述开关的特定组合可以对应于电池单元的循环寿命的不同时段。

在另外的实施例中，单元平衡电路可以包括与电池单元并联配置的可变电阻器，连同与可变电阻器串联配置的开关。控制电路使得开关能够基于电池单元的经检测电压来平衡电池单元。此外，控制电路基于电池单元的过去操作的指示来控制可变电阻器的电阻器值。可变电阻器可以是数字电阻器电路或模拟电路。

本发明提供了若干优点。例如，通过提供具有可调整平衡电流的单元平衡电路，本发明的实施例可为对应的单元提供平衡电流，所述平衡电流最适合于单元的特性或在电池单元的寿命中的任何时点处的所需性能。通过控制平衡电流以响应于单元的特性，可在电池的早期寿命阶段处更高效地平衡电池的单元，由此减少通常在平衡过程中浪费的能量，及由比所需更高的平衡电流导致的减少的循环寿命。通过施加最大可用平衡电流来确保每个单元的多余能量完全耗散，还可在电池的寿命末期阶段更加有效地平衡单元。此外，由于电池的每个单元的不同特性，本发明的实施例可单独地向每个单元提供适当的平衡电流，并且由此提供特定用于所述单元的高效且有效的平衡电流。此外，可基于所需循环寿命来平衡单元，由此确保电池通过最小次数的充电和放电来工作。

附图说明

前文将从以下对本发明的实例实施例的更加具体的描述中清楚可见，如附图中所图示，其中在各个不同的视图中，相同的参考符号指代相同部分。附图不必按比例绘制，实际上将重点放在图示本发明的实施例上。

图1是现有技术被动平衡电路的电路图。

图2A到图2B是实施本发明的实施例的电池系统的框图。

图3是在本发明的一个实施例中的平衡电路的电路图。

图4A到图4B是在本发明的另外的实施例中的平衡电路的电路图。

图5是在本发明的另一实施例中的平衡电路以及BMS控制器的框图。

图6是图示如图5中所示的平衡电路的操作的信号图。

图7是对应于在本发明的再一实施例中的平衡电路的操作的电池存储容量的曲线。

图8是图示在根据本发明的又一实施例的多个不同的电池单元中的可变存储电荷的曲线。

图9A到图9C是图示本发明的电池管理体系控制器的操作的流程图。

具体实施方式

本发明包括用于在电池组的操作期间以一种方式定期选择并且调整单元平衡电流的系统、电路以及方法，所述方式用于控制单元以及单元组寿命趋势，由此改进单元组性能以及耐久性。单元平衡电流可以通过改变平衡电路的有效电阻来调整。在单元组的工作寿命期间改变每个单元的平衡电路的电阻减少了总平衡时间，由此提高了单元组性能。与所选择的不同电阻器平衡的同时维持固定的总平衡时间控制了在单元中的寿命容量退化，从而进一步增加总的组循环寿命。

图2A是采用本发明的一个实施例的电池系统100的框图。电池组150包含一定数目的单元，所述单元可以串联或并联配置或其组合进行布置，或者可以在一个或多个电池模块中分层配置。电压监视器130检测在单元和/或模块处的电压，并且将此信息转发给电池管理系统(BMS)控制器110。电压监视器130总体地表示图2B中示出的电压多路复用器115以及模/数转换器116。BMS控制器110等效于图2B的微控制器118。基于电压数据以及关于电池单元的信息，BMS控制器110向平衡电子设备120提供平衡控制信号。响应于控制信号，平衡电子设备120在单元中的一者或多者处执行平衡操作。电池组150以及平衡电子设备120共同表示图2B中示出的本发明的一个实施例。

图2B是与图2A的电池系统100相当的电池系统101的框图，所述框图更加详细地示出了电路配置。多个平衡电路120A到120N各自与电池组150中对应的电池单元160A到160N并联连接。电压监视电路并入在BMS控制器112中，并且包括电压多路复用器115以接收在电池单元160A到160N之间的每一节点处的电压电平的指示。模/数转换器116将所接收的电压信号转换成BMS微控制器118可用的数据，以用于确定在电池单元160A到160N中的每一者处的电压电平。基于电压数据以及关于电池单元的信息，BMS控制器112向平衡电子设备120A到120N提供平衡控制信号(“平衡控制1”……“平衡控制N”)。当BMS控制器激活超过一个平衡控制信号时，可以同时平衡多个单元。例如，如果组中的三个单元被测量为过度充电的，那么平衡控制器可以激活其三个对应的平衡控制信号，由此使得三个单元同时放电。下文参考图3到图7描述了BMS控制器112的操作，以及平衡电路120A到120N的配置和操作。

图3是在本发明的一个实施例中的平衡电路的电路图。此处，在通过控制电路(例如，BMS控制器，图3)驱动的相应平衡控制信号以及开关晶体管Q_SB1、Q_SB2、Q_SB3的控制下，多个分立电阻器R_B1、R_B2、R_B3与给定单元并联连接。根据对给定单元的平衡要求，可以将不同的电阻值切换到该单元中。

图4A到图4B是在本发明的另外的实施例中的平衡电路的电路图。在两个电路中，在通过控制电路(例如，BMS控制器，图3)驱动的平衡控制信号以及电阻电平信号的控制下，可变电阻器组件(对应地，Q_RB以及R_DB)切换成(通过开关晶体管Q_SB)与给定单元并联。图4A中示出的平衡电路包括模拟控制电阻器组件Q_RB。电阻器组件Q_RB可以包括(例如)以一种方式偏置的MOSFET晶体管，使得在栅极电压中的模拟变化在通道电阻中产生近似线性的变化以充当平衡电阻。图4B中示出的平衡电路包括数字控制电阻电路R_DB，所述数字控制电阻电路可以用于利用通过BMS控制器驱动的数字控制信号来控制可变电阻。数字控制电阻电路的一个实例是可从模拟装置公司(Analog Devices^TM)购得的AD5174数字电位器。与如图3的实施例中所提供对多个分立电阻器中的一者的选择相比，图4A到图4B的平衡电路两者都实现了根据通过BMS控制器提供的控制信号对一系列电阻器值的选择。

图5是在本发明的另一实施例中的平衡电路以及BMS控制器的框图。此处，平衡电路包括具有固定值的电阻器R_B以及与单元并联配置的晶体管Q_B。晶体管Q_B接收来自BMS控制器的平衡控制信号。控制晶体管Q_B的平衡控制信号是经脉宽调制(PWM)数字信号。在具有比平衡时间间隔小得多的时间常数的某些PWM频率范围处，PWM信号改变在平衡时间间隔期间的时间平均平衡电流。因此，平衡电路可以产生根据平衡控制信号的占空比变化的平衡电流I_B。PWM控制可以在图1、图2A到图2B、图3、图4A以及图4B中展现的电路配置中实施为用于平衡开关晶体管Q_SB的驱动，以控制时间平均平衡电流。在再一实施例中，PWM控制可以在具有多个可选择电阻器的平衡电路(例如，上文参考图3所描述的实施例)中实施，以便在没有PWM控制的情况下另行提供可用的多个固定平衡电流之外的可变平衡电流I_B。

图6是图示根据本发明的一个实施例的如图5中所示的平衡电路的操作的信号图。所述信号图包括在10％(第一列)、50％(第二列)以及90％(第三列)的占空比期间的PWM平衡控制信号，以及在每个占空比处的对应的平衡电流I_B。最顶行示出了施加到开关Q_B(图5)上的PWM控制信号。电池单元的电容(C_cell)以及平衡电路直流电阻(R_B)形成一阶低通滤波器。用于选择在平衡电路被停用之前所允许的最小平衡电流的最小占空比D_min必须由组设计者指定，随后最小频率f_min可以如下进行计算：

f_{\min} = \frac{1}{D_{\min} 2 π R_{B} C_{cell}}

(等式1)

为了减少开关噪声，期望选择最小PWM频率以及产生如图6的中间行中所示的连续平衡电流的占空比。如果PWM频率或占空比过低，那么平衡电流将发生振荡，如图6的底行中所示，从而产生较大的开关噪声。PWM平衡控制信号的占空比通过增加或降低信号的“开启”时间来改变。图6中还示出，较低占空比产生较低平均电流(I_B)而较高占空比产生较高I_B。基于所需平衡电流I_B、电池单元的电压V_cell以及平衡电路电阻RB来选择占空比的等式如下：

其中I_B必须 (等式2)

图7是在电池的寿命(循环计数)上的电池存储容量(C)的曲线。如通过所绘制的不同线所图示，在循环寿命上的存储容量在电池单元中可能不同，从而指示不同的单元退化速率。本发明的实施例可以采用经配置以控制多个平衡电路(例如，图3到图4B中的平衡电路)的BMS控制器(例如，图2A到图2B中的控制器110以及112)，以便基于电池单元的经检测循环寿命区域来选择平衡电路的电阻器值。循环寿命区域通过循环计数的次数来确定并且(例如)可以将电池组的工作寿命划分成三个区域：“寿命早期”、“寿命中期”以及“寿命末期”。在一个实施例中，使用如图3中所示的平衡电路，电阻器值为R_B1>R_B2>R_B3。在寿命早期区域期间，选择平衡电阻器R_B1以将低平衡电流施加到所有单元上。在寿命中期区域期间，选择平衡电阻器R_B2以施加中间电平的平衡电流，并且在寿命末期期间，选择平衡电阻器R_B3以提供高电平的平衡电流。此方法的一个益处是，当单元容量经过循环寿命发生退化时，将对应于单元的经检测年龄的电阻器值用于平衡所述单元，由此有效且最佳地平衡电池单元。

在另一实施例中，BMS控制器可以基于所需寿命性能趋势形状来选择平衡电路的电阻器值。高平衡电流在被动平衡系统中是不需要的，因为它产生热量并且热量可能损害单元(容量的加速损耗)。因此，期望使用最小的有效平衡电流以便维持平衡的组并且获得最长的可能寿命性能。因此，当组是新的时，平衡电流应该是较低的，因为需要最小平衡并且较低平衡电流将产生较少热量。随着组的老化，平衡电流应该增加以便维持相同的平衡时间(性能)。因此，组的设计应该包括对在寿命末期处用于维持所需平衡时间所需的最大平衡电流的考虑并且应该相应地选择电阻器。需要权衡的是较高最大电流是更加昂贵的，因此如果循环寿命和/或脉冲功率要求较少，那么可以通过减少最大平衡电流来减少成本。此寿命性能趋势成形方法在(例如)其中服务保修实际上超过预定义的时间段的情况中是有用的，以便确保由于平衡系统导致的容量退化得到充分的限制以使得所述组能够满足其保修期服务要求。将使得制造商能够基于(例如)其单元的95％的统计寿命更准确地确定保修期。益处是对于制造商而言更大的可预测性以及减少的保修服务费用。

图8是图示多个不同电池单元中的可变存储电荷(C)的曲线。在另一实施例中，根据单独单元的使用要求(例如，如图8中所示的不同的存储电荷)来选择多个分立电阻器值或特定可变电阻设置。因为单元呈现不同的电荷容量，一些较弱而一些较强，所以BMS控制器逐单元地选择对应地有效且最佳平衡电阻值。此方法的优点是，可以根据需要将不同的平衡电流电平提供给每个单元，由此改进平衡性能以及总循环寿命。

图9A到图9C是图示BMS控制器的操作的流程图。在每个实施例中，BMS控制器确定将产生用于特定单元的平衡电流I_B，并且所述平衡电流I_B继而对应于可经选择以用于产生平衡电流I_B的特定电阻器值。因此，在平衡电路(例如图3以及图4A到图4B中示出的平衡电路)处选择恰当的电阻器或电阻器值以用于平衡相应的单元。在另外的实施例中，如上文参考图5和图6所描述的PWM控制可以用于产生平衡电流I_B，所述平衡电流等效于将通过所选择的平衡电阻器产生的电流。

图9A到图9C各自基于特定的经检测值提供电阻器选择，所述经检测值包括电池的循环计数(充电以及放电的次数)、电池的满充容量，以及所需组寿命。尽管下文参考图9A到图9C所描述的过程中的每一者采用单个经检测值，但本发明的实施例可以采用多个经检测值来确定恰当的平衡电阻器，并且可以采用来自图9A到图9C中示出的过程中的一者或多者的步骤。此外，这些过程可以经调适以实施PWM控制。确切地说，PWM信号可以用于产生平衡电流I_B，所述平衡电流等效于将通过所选择的平衡电阻器产生的电流。为了使在每个充电循环期间由平衡电阻器产生的热量最小化，应该选择用于系统中的每个电池单元的平衡电流，使得所述平衡电流尽可能低而不延长用于所述组的所需平衡时间。为了实现这一点，必须选择用于每个单元的平衡电流，使得所有单元同时完成平衡。特定的单元仅在其容量小于组内最大的单元容量时需要平衡。对于每个循环，通过微控制器118来计算每个单元的容量。所选择的用于每个单元的平衡电流I_B随后将与单元的经计算容量C_calc成反比，使得具有最低容量C_min的单元将使用最大平衡电流而具有最高容量C_max的单元将具有零平衡电流。

I_{B} = \frac{V_{cell}}{R_{B}} \times \frac{C_{\max} - C_{calc}}{C_{\max} - C_{\min}}

(等式3)

上述等式随后用于使用如下的等式2来简化用于每个单元的PWM占空比的计算：

(等式4)

图9A图示了基于电池的循环计数选择平衡电阻器的过程。在电池单元所属的电池组正在充电的条件下，将电池单元的当前循环计数与指示电池的寿命末期区域的第一阈值C_EL进行比较。当前循环计数可以是存储在BMS或其它装置处的值，所述值响应于电池单元的每个充放电循环而递增。如果满足寿命末期阈值，那么选择较小的平衡电阻。否则，将当前循环计数与指示电池的寿命中期区域的阈值C_ML进行比较。如果满足寿命中期阈值，那么选择处在用于电池的寿命末期或寿命早期的较小以及较大电阻之间的平衡电阻器。否则，确定电池单元具有在寿命早期区域中的循环计数，并且选择较大平衡电阻。此过程对于电池组中的电池单元中的每一者而言，可以并行或依顺序完成。

一旦选择了电阻器值，就测量电池组中的每个电池单元的电压并且予以存储。如果任何电池单元经检测为具有高于参考电压阈值V_REF的电压，那么采用所选择的电阻器激活相应的平衡电路以将单元电压降低到可接受值。

图9B图示了基于电池单元的满充容量选择平衡电阻器的过程。在电池单元所属于的电池组正在充电的条件下，将电池单元的测得的满充容量与指示电池的寿命末期区域的第一阈值(例如，小于80％)进行比较。满充容量可以是存储在BMS或其它装置处的值，所述值通过测量完全充电的电池的电压来定期测量，由此指示电池单元的当前满充容量。如果满足寿命末期阈值，那么选择较小的平衡电阻。否则，将当前循环计数与指示电池的寿命中期区域的第二阈值(例如，小于90％)进行比较。如果满足寿命中期阈值，那么选择处在较小电阻与较大电阻之间的中间平衡电阻。如果确定电池单元具有在寿命早期区域中的循环计数，那么选择较大平衡电阻。此过程对于电池组中的电池单元中的每一者而言，可以并行或依顺序完成。

一旦选择了电阻器值，就测量存储电池组中的每个电池单元的电压并且予以存储。如果任何电池单元经检测为具有高于参考电压阈值V_REF的电压，那么采用所选择的电阻器激活相应的平衡电路以将单元电压降低到可接受值。

图9C图示了基于电池组的所需循环寿命选择平衡电阻器的过程。在电池单元所属的电池组正在充电的条件下，将所需循环寿命(充电/放电循环的次数的值)与第一阈值(例如，1500次循环)进行比较。所需循环寿命可以是存储在BMS或其它装置处的预定值，所述预定值指示电池组想要配有可接受电荷容量的充电循环的次数。如果满足第一阈值，那么选择较小的平衡电阻。否则，将所需循环寿命与第二阈值(例如，1000次循环)进行比较。如果满足第二阈值，那么选择处在较小电阻与较大电阻之间的平衡电阻。否则，选择较大平衡电阻器。此过程对于电池组中的电池单元中的每一者而言，可以并行或依顺序完成。

尽管已经参考本发明的实例实施例具体地示出并且描述本发明，但所属领域的技术人员应理解，在不脱离所附权利要求书所涵盖的本发明的范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。

Claims

1.一种用于平衡多个电池单元的系统，其包含：

a)串联连接的多个电池单元，所述电池单元中的至少一者包括

i)与电池单元并联配置的电阻器组件，及

ⅱ)与所述电阻器组件串联配置的开关；以及

b)控制电路，所述控制电路经配置以使得所述开关基于所述电池单元的经检测电压来使所述电池单元部分放电，并且由此使所述单元相对于所述单元与之串联连接的另一单元平衡，对应于所选择的平衡电流，所述控制电路向所述开关产生经脉宽调制(PWM)信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制电路进一步检测所述电池单元的预定循环寿命，并且其中所述控制电路基于所述电池单元的所检测的所述预定循环寿命来选择所述平衡电流。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制电路经配置以基于所述电池单元的过去操作的指示来选择所述平衡电流。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述过去操作的指示对应于所述电池的循环计数。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述过去操作的指示是循环计数、满充容量及所述电池单元的健康状态中的一者或多者的指示。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述过去操作的指示对应于所述电池单元的经计算容量，其是相对于所述多个电池单元的一系列经计算单元容量。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制电路选择所述平衡电流以使在所述多个电池单元内的热量生成最小化，而不延长用于平衡所述多个电池单元所需的时间段。

8.根据权利要求1所述的系统，其中选择所述经脉宽调制控制信号的最小频率及占空比，以使通过所述控制电路产生的开关噪声最小化。

9.一种平衡多个电池单元的方法，其包含以下步骤：

a)监视横跨电池单元的电压；

b)选择平衡电流；以及

c)向与所述电池单元并联配置的开关产生经脉宽调制(PWM)信号以使所述电池单元部分放电，并且由此使所述电池单元相对于所述单元与之串联连接的另一电池单元平衡，所述经脉宽调制信号对应于所选择的所述平衡电流。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含检测所述电池单元的预定循环寿命，所述平衡电流基于所述电池单元的所检测的所述预定循环寿命来选择。

11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含检测所述电池单元的过去操作的指示，所述平衡电流基于所述指示来选择。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述过去操作的指示对应于所述电池的循环计数。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述过去操作的指示是循环计数、满充容量及所述电池单元的健康状态中的一者或多者的指示。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述过去操作的指示对应于所述电池单元的经计算容量，其是相对于所述多个电池单元的一系列经计算单元容量。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含选择所述平衡电流以使在所述多个电池单元内的热量生成最小化，而不延长用于平衡所述多个电池单元所需的时间段。

16.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含选择所述经脉宽调制控制信号的最小频率及占空比，以使开关噪声最小化。

17.一种用于平衡多个电池单元的系统，其包含：

a)串联连接的多个电池单元，所述电池单元中的至少一者包括：

i)与电池单元并联配置的多个电阻器组件，所述多个电阻器组件提供多个可选择电阻；

ⅱ)多个开关，所述多个开关中的每一者与所述多个电阻器组件中的一者串联配置；以及

b)控制电路，所述控制电路经配置以使得所述多个开关中的至少一者基于所述电池单元的经检测电压来使所述电池单元部分放电，并且由此使所述单元相对于所述单元与之串联连接的另一单元平衡，所述控制电路选择所述多个开关中的所述至少一者以产生对应于所选择的平衡电流的平衡电流。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制电路进一步检测所述电池单元的预定循环寿命，并且其中所述控制电路基于所述电池单元的所检测的所述预定循环寿命来选择所述平衡电流。

19.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制电路经配置以基于所述电池单元的过去操作的指示来选择所述平衡电流。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述过去操作的指示对应于所述电池的循环计数。

21.根据权利要求19所述的系统，其中所述过去操作的指示是循环计数、满充容量及所述电池单元的健康状态中的一者或多者的指示。

22.根据权利要求19所述的系统，其中所述过去操作的指示对应于所述电池单元的经计算容量，其是相对于所述多个电池单元的一系列经计算单元容量。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述控制电路选择所述平衡电流以使在所述多个电池单元内的热量生成最小化，而不延长用于平衡所述多个电池单元所需的时间段。

24.一种用于平衡多个电池单元的系统，其包含：

i)与电池单元并联配置的可变电阻器组件，所述可变电阻器组件提供多个可选择电阻；

ⅱ)与所述可变电阻器组件串联配置的开关；以及

b)控制电路，所述控制电路经配置以使得所述开关基于所述电池单元的经检测电压使所述电池单元部分放电，并且由此使所述单元相对于所述单元与之串联连接的另一单元平衡，所述控制电路选择所述可变电阻器的电阻器值以产生对应于所选择的平衡电流的平衡电流。

25.根据权利要求24所述的系统，其中所述控制电路进一步检测所述电池单元的预定循环寿命，并且其中所述控制电路基于所述电池单元的所检测的所述预定循环寿命来选择所述平衡电流。

26.根据权利要求24所述的系统，其中所述控制电路经配置以基于所述电池单元的过去操作的指示来选择所述平衡电流。

27.根据权利要求26所述的系统，其中所述过去操作的指示对应于所述电池单元的循环计数。

28.根据权利要求26所述的系统，其中所述过去操作的指示是循环计数、满充容量及所述电池单元的健康状态中的一者或多者的指示。

29.根据权利要求26所述的系统，其中所述过去操作的指示对应于所述电池单元的经计算容量，其是相对于所述多个电池单元的一系列经计算单元容量。

30.根据权利要求29所述的系统，其中所述控制电路选择所述平衡电流以使在所述多个电池单元内的热量生成最小化，而不延长用于平衡所述多个电池单元所需的时间段。

31.根据权利要求24所述的电路，其中所述可变电阻器包括模拟电阻器值控制输入。

32.根据权利要求24所述的电路，其中所述可变电阻器包括数字电阻器值控制输入。