CN104426180B - 一种均衡控制芯片和均衡控制方法 - Google Patents

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CN104426180B CN201310382235.7A CN201310382235A CN104426180B CN 104426180 B CN104426180 B CN 104426180B CN 201310382235 A CN201310382235 A CN 201310382235A CN 104426180 B CN104426180 B CN 104426180B
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HANGZHOU BMSER TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本申请实施例公开了一种均衡控制芯片和均衡控制方法，通过检测相邻两个单体电池的电池状态信号，并根据该电池状态信号对该相邻两个单体电池进行均衡控制；特别的，当上述相邻两个单体电池的荷电量不同时，通过电荷转移消除其荷电量差异，当任意相邻两个单体电池的荷电量均相同时，整个电池组中的各个单体电池的充放电过程即可达到一致，从而减小甚至消除单体电池之间的性能差异，延长了电池组的使用寿命，解决了现有技术的问题。

Description

一种均衡控制芯片和均衡控制方法
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种均衡控制芯片和均衡控制方法。
背景技术
随着资源、环境问题的日益突出，以车载电源为动力的电动汽车得到越来越广泛的应用。锂电池具有能量密度和体积密度高、工作电压高、无记忆效应、自放电低又无环境污染问题等优点，是电动汽车的理想动力源。但是单个锂电池的电压过小，为得到更高的工作电压，一般需要将锂电池串联为电池组后使用。
单体电池在制造过程中，具有性能的分散性，并且在使用过程中电池包内部环境也具有非均匀性，因此随着使用时间的增加，单体电池之间的性能差异将逐渐拉大，而如果不采取相应的措施来减小这种差异，将造成某些单体电池过充电、某些单体电池过放电以及过充和过放的后果，这不仅影响电池的使用寿命，损坏电池，而且还可能产生大量的热量引起电池燃烧或爆炸。
现有技术中，电动汽车的电池在串接使用时，由于电池质量、批次等自身的原因以及在使用过程中个别单体电池的损坏，使得电池组在长期使用后，单体电池之间的性能差异将逐渐拉大，而这种差异会随时间变得越来越大，造成在给该电池组中的多个电池同时充电时，容量小的单体电池，总是处于过充过放状态，加快了其寿命的衰减，最终导致电池组的整体寿命随之下降。
因此采取均衡技术来补偿电池组中各个电池之间的性能差异是非常必要的，而如何能够创新的提出一种均衡控制芯片及均衡控制方法也是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请目的在于提供一种均衡控制芯片和均衡控制方法，以提高电池组中各个单体电池之间充放电过程的一致性，减小单体电池之间的性能差异，延长电池组的使用寿命。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种均衡控制芯片，包括荷电量控制单元；
所述荷电量控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的荷电量的荷电量检测单元；
根据所述荷电量检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池的荷电量是否存在差异的荷电量判断单元；以及，
当所述荷电量判断单元的判断结果为是时，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同的电量转移控制单元；其中，
所述荷电量判断单元分别与所述荷电量检测单元和电量转移控制单元连接；所述荷电量检测单元分别与所述相邻两个单体电池连接；所述电量转移控制单元分别与所述相邻两个单体电池连接。
优选地，所述均衡控制芯片还包括串接于所述相邻两个单体电池之间的电压变换器；
所述电量转移控制单元包括：根据所述相邻两个单体电池的荷电量确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间的计算单元，以及根据所述所述均衡电流方向和均衡电流大小调节所述电压变换器的变比、并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长的执行单元。
优选地，所述均衡控制芯片还包括电流控制单元；
所述电流控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的电流信息的电流检测单元；
根据所述电流检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的电流超出预设电流范围的过流判断单元；以及，
当所述过流判断单元的判断结果为是时，对所述电流超范围的单体电池进行过流保护的过流保护单元；
所述过流判断单元分别与所述电流检测单元和过流保护单元连接。
优选地，所述均衡控制芯片还包括电压控制单元；
所述电压控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的电压信息的电压检测单元；
根据所述电压检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的电压超出预设的电压范围的过欠压判断单元；以及，
当所述过欠压判断单元的判断结果为是时，对所述电压超范围的单体电池进行过欠压保护的过欠压保护单元；
所述过欠压判断单元分别与所述电压检测单元和过欠压保护单元连接。
优选地，所述均衡控制芯片还包括温度控制单元；
所述温度控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的温度信息的温度检测单元；
根据所述温度检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的温度超出预设温度范围的过欠温判断单元；以及，
当所述过欠温判断单元的判断结果为是时，对所述温度超范围的单体电池进行过欠温保护的过欠温保护单元；
所述过欠温判断单元分别与所述温度检测单元和过欠温保护单元连接。
优选地，所述均衡控制芯片还包括：
与所述荷电量检测单元连接，以存储各个单体电池的荷电量的数据存储单元；
与所述荷电量检测单元和/或数据存储单元连接，以输出各个单体电池的荷电量的数据输出单元；
与所述荷电量判断单元连接，以在所述荷电量判断单元的判断结果为是时进行报警的报警单元。
一种均衡控制方法，包括：
分别检测相邻两个单体电池的电池状态信号；
根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制；其中，
所述电池状态信号包括荷电量；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括当所述相邻两个单体电池的荷电量不同时，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同。
优选地，所述控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同，具体方法为：
根据所述相邻两个单体电池的荷电量确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间；
根据所述均衡电流方向和均衡电流大小调节一电压变换器的变比，并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长；其中，所述电压变换器串接于所述相邻两个单体电池之间。
优选地，所述电池状态信号还包括电流信息；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括：
根据所述电流信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的电流超出预设电流范围，如果是，则对所述电流超范围的单体电池进行过流保护。
优选地，所述电池状态信号还包括电压信息；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括：
根据所述电压信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的的电压超出预设电压范围，如果是，则对所述电压超范围的单体电池进行过欠压保护。
优选地，所述电池状态信号还包括温度信息；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括：
根据所述温度信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的温度超出预设温度范围，如果是，则对所述温度超范围的单体电池进行过欠温保护。
优选地，所述均衡控制方法还包括：
存储和/或输出所述电池状态信号；
和/或，
当所述相邻两个单体电池的荷电量不同时，进行报警。
从上述的技术方案可以看出，本申请通过设置多个均衡控制芯片，每个均衡控制芯片检测相邻两个单体电池的电池状态信号，并根据该电池状态信号对该相邻两个单体电池进行均衡控制；特别的，当上述相邻两个单体电池的荷电量不同时，通过电荷转移消除其荷电量差异，当任意相邻两个单体电池的荷电量均相同时，整个电池组中的各个单体电池的充放电过程即可达到一致，从而减小甚至消除单体电池之间的性能差异，延长了电池组的使用寿命，解决了现有技术的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种均衡控制芯片的结构框图；
图2为本申请实施例提供的另一种均衡控制芯片的结构框图；
图3为本申请实施例提供的又一种均衡控制芯片的结构框图；
图4为本申请实施例提供的一种均衡控制方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的另一种均衡控制方法的流程图；
图6（a）为本申请实施例提供的又一种均衡控制方法的主流程图；
图6（b）为图6（a）所示的均衡控制方法中电流控制方法的流程图；
图6（c）为图6（a）所示的均衡控制方法中电压控制方法的流程图；
图6（d）为图6（a）所示的均衡控制方法中温度控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种均衡控制芯片和均衡控制方法，以提高电池组中各个单体电池之间充放电过程的一致性，减小单体电池之间的性能差异，延长电池组的使用寿命。
本申请实施例提供的均衡控制芯片，与电池组中任意两个相邻单体电池连接，以对该相邻单体电池进行均衡控制。为便于描述，本申请实施例中，上述两个相邻的单体电池以直接串联连接的单体电池A和单体电池B为例。实际应用中，电池组中任意相邻连接的两个单体电池均设置一个均衡控制芯片，以实现对这两个单体电池的均衡控制。
参见图1，本实施例提供的均衡控制芯片主要包括荷电量控制单元100。荷电量控制单元100具体包括荷电量检测单元110、荷电量判断单元120和电量转移控制单元130。
荷电量判断单元120分别与荷电量检测单元110和电量转移控制单元130连接；荷电量检测单元110分别与单体电池A和单体电池B连接；电量转移控制单元130也分别与上述单体电池A和单体电池B连接。
下面对上述均衡控制芯片的工作过程/原理进行阐述。
荷电量检测单元110检测单体电池A和单体电池B的荷电量SOC；荷电量判断单元120根据荷电量检测单元110的检测结果，判断单体电池A的荷电量SOCA和单体电池B的荷电量SOCB是否存在差异；当荷电量判断单元120的判断结果为是（即SOCA≠SOCB）时，电量转移控制单元130控制电荷由荷电量SOC大的单体电池向荷电量SOC小的单体电池转移，直至两个单体电池的荷电量相同（SOCA=SOCB）。
由上述结构及工作原理可知，本申请实施例提供的均衡控制芯片根据检测到的相邻两个单体电池的电池状态信号对该相邻两个单体电池进行均衡控制，特别的，当上述相邻两个单体电池的荷电量不同时，通过电荷转移消除其荷电量差异，当任意相邻两个单体电池的荷电量均相同时，整个电池组中的各个单体电池的充放电过程即可达到一致，从而减小甚至消除单体电池之间的性能差异，延长了电池组的使用寿命，解决了现有技术的问题。
另外，本申请实施例在判定相邻两个单体电池的荷电量不同后，没有对荷电量SOC大的单体电池进行放电处理以减小其荷电量SOC，而是将其相对多余的电荷转移至荷电量SOC小的单体电池，避免了电池能量浪费，实现了电池容量的最大化，并最大限度地延长了电池组的使用寿命。
具体的，控制两个单体电池之间的电荷转移的方式可以有多种，本申请实施例提供的一种优选实施方式如图2所示。
图2所示实施例中，均衡控制芯片包括荷电量控制单元100和电压变换器200。荷电量控制单元100具体包括荷电量检测单元110、荷电量判断单元120和电量转移控制单元130。更具体的，电量转移控制单元130包括计算单元131和执行单元132。
上述个单元的连接关系为：荷电量检测单元110的输入端分别与单体电池A和单体电池B连接，荷电量检测单元110的输出端分别与荷电量判断单元120的输出端和计算单元131的输出端连接；荷电量检测单元110的输出端与计算单元131的使能端连接；执行单元132的输入端与计算单元131的输出端连接，执行单元132的输出端与电压变换器200的控制端连接，电压变换器200一非控制端与单体电池A连接，另一非控制端与单体电池B连接。
上述均衡控制芯片的工作原理阐述如下。
当荷电量判断单元120判定荷电量检测单元110检测到的单体电池A的荷电量SOCA与单体电池B的荷电量SOCB不同时，向计算单元132的使能端发送使能信号。
计算单元131接收到使能信号后，根据单体电池A的荷电量SOCA与单体电池B的荷电量SOCB确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间；其中，均衡电流方向为由荷电量大的单体电池流向荷电量小的单体电池；均衡电流大小和均衡时间的乘积为两个单体电池的荷电量差值的一半（即|SOCA-SOCB|/2）。
执行单元132接收到计算单元131的计算结果后，启动电压变换器200并开始计时，同时调节电压变换器200的变比，使得流过电压变换器200的电流方向、大小分别为上述均衡电流方向和均衡电流大小；当计时时长达到上述均和时间后，执行单元132控制电压变换器200停止工作。
假设电压变换器200的变比为UA:UB（UA表示电压变换器200与单体电池A连接的一端的电压，UB表示电压变换器200与单体电池B连接的一端的电压），若SOCA＞SOCB，则执行单元132调节电压变换器200的变比UA:UB>1，使均衡电流由单体电池A流向单体电池B。而由于均衡电流的大小和均衡时间相互影响，故可根据实际均衡要求确定；例如，若实际应用中仅要求均衡时间不超过t0，则可设定均衡时间为t（0＜t≤t0），相应的均衡电流大小I=|SOCA-SOCB|/(2t)；若实际应用中要求均衡时间不超过t0且均衡电流不超过I0，可设定均衡电流大小为I（0＜I≤I0），相应的均衡时间t’=|SOCA-SOCB|/(2I)≤t0。
由上述实施例可知，本申请通过控制电压变换器的启停，并调节其变比，实现了相邻两个单体电池之间的电荷定量转移，不仅消除了两个单体电池之间的荷电量差异，还避免了电池能量浪费，实现了电池容量的最大化，进而使得整个电池组中的各个单体电池的充放电过程达到一致，减小甚至消除单体电池之间的性能差异，最大限度地延长了电池组的使用寿命，解决了现有技术的问题。
申请人在研究过程中发现，单体电池在充放电过程中还可能出现电流、电压或温度过高/低的现象，这些现象将对单体电池造成一定的损害，引起单体电池之间的性能差异，缩短单体电池的使用寿命。因此，有必要采取一定措施消除上述现象，以达到更好的电池均衡控制效果。
鉴于上述原因，本申请实施例提供了另一种均衡控制芯片。如图3所示，该均衡控制芯片包括荷电量控制单元100、电压变换器200和电流控制单元300。
荷电量控制单元100具体包括荷电量检测单元110、荷电量判断单元120和电量转移控制单元130。更具体的，电量转移控制单元130包括计算单元和执行单元。本实施例中，荷电量控制单元100的各组成单元之间的连接关系及工作原理可参照上文所述，在此不再赘述。
电流控制单元300包括电流检测单元310、过流判断单元320和过流保护单元330。其中，过流判断单元320分别与电流检测单元310和过流保护单元330连接。
电流检测单元310分别与单体电池A和单体电池B连接，用于检测单体电池A的电流IA和单体电池B的电流IB；过流判断单元320根据电流检测单元310的检测结果，判断单体电池A和单体电池B是否至少有一个的电流超出预设电流范围；当过流判断单元320的判断结果为是时，过流保护单元330对电流超范围的单体电池进行过流保护。例如，若过流判断单元320判定单体电池A的电流IA超过预设电流最大值Imax，则过流保护单元330对单体电池A进行过流保护；若过流判断单元320判定单体电池B的电流IB超过预设电流最大值Imax，则过流保护单元330对单体电池B进行过流保护。本实施例采用的过流保护方式为逐周期的Cycle by Cycle方式。本实施例仅在单体电池电流过大时采取保护措施；实际上，如果有应用需求，还可在单体电池电流过低时采取相应的保护措施，是电流恢复正常值。
另外，电流检测单元310采集的单体电池的电流既包括单体电池充电过程中的充电电流，也包括单体电池放电过程中的放电电流，即同时对单体电池的充电过程和放电过程进行过流保护。
仍参照图3，本申请实施例提供的均衡控制芯片还包括电压控制单元400。
具体的，电压控制单元400包括电压检测单元410、过欠压判断单元420和过欠压保护单元430。其中，过欠压判断单元420分别与电压检测单元410和过欠压保护单元430连接。
电压检测单元410分别与单体电池A和单体电池B连接，用于检测单体电池A的电压UA和单体电池B的电压UB；过欠压判断单元420根据电压检测单元410的检测结果，判断单体电池A和单体电池B是否至少有一个的电压超出预设的电压范围；如果是，则过欠压保护单元430对该电压超范围的单体电池进行过欠压保护。例如，若过欠压判断单元420判定单体电池A的电压UA超出预设电压范围（具体为UA小于预设最小电压值Umin，或，UA大于预设最大电压值Umax），则过欠压保护单元430对单体电池A进行过欠压保护；相应的，若过欠压判断单元420判定单体电池B的电压UB超出预设电压范围（具体为UB小于预设最小电压值Umin，或，UB大于预设最大电压值Umax），则过欠压保护单元430对单体电池B进行过欠压保护。过欠压保护的具体方式有多种，本申请实施例的优选方式为中止电量转移控制单元130对电压变换器200的控制，直至电压恢复至预设电压范围内。
另外，为预防过充现象，电压控制单元400还包括充电方式控制单元440，用于在充电过程中根据电压检测单元400的检测结果设置电池组的充电方式；即，在充电初期，电压检测单元410检测到的电压较小时，充电方式控制单元440设置电池组以大功率串充方式进行充电，以提高充电速度、保证充电效率；在充电末期，电压检测单元410检测到的电压较大时，充电方式控制单元440设置电池组以小功率并充方式进行充电，以减缓充电速度，防止过充。因此，通过充电方式控制单元440控制电池组在两种充电方式下切换，实现了充电效率和充电保护的统一。
仍参照图3，本申请实施例提供的均衡控制芯片还包括温度控制单元500。
具体的，温度控制单元500包括温度检测单元510、过欠温判断单元520和过欠温保护单元530。其中，过欠温判断单元520分别与温度检测单元510和过欠温保护单元530连接。
温度检测单元510分别与单体电池A和单体电池B连接，用于检测单体电池A的温度TA和单体电池B的温度TB；过欠温判断单元520根据温度检测单元510的检测结果，判断单体电池A和单体电池B是否至少有一个的温度超出预设温度范围；如果是，则过欠温保护单元530对该温度超范围的单体电池进行过欠温保护，使其温度恢复至预设温度范围内。例如，若过欠温判断单元520判定单体电池A的温度TA超出预设温度范围（具体为TA大于预设最高温度Tmax，或者，TA小于预设最低温度Tmin），则过欠温保护单元530对单体电池A行过欠温保护；相应的，若过欠温判断单元520判定单体电池B的温度TB超出预设温度范围（具体为TB大于预设最高温度Tmax，或者，TB小于预设最低温度Tmin），则过欠温保护单元530对单体电池B行过欠温保护。过欠温保护的具体方式有多种，本申请实施例优选如下方式，当温度超出预设温度范围时，过欠温保护单元530控制电压变换器200停止工作，当温度恢复至预设温度范围内时，过欠温保护单元530重新启动电压变换器200。
需要说明的是，实际应用中，均衡控制芯片可同时具备上述电流控制单元、电压控制单元和温度控制单元，也可仅包含其中的任意一种或两种。
由上述结构和工作原理可知，本申请实施例通过电流控制单元对电池组内的单体电池进行过流保护，通过电压控制单元对单体电池进行过欠压保护，通过温度控制单元对单体电池进行过欠温保护，避免了单体电池出现电流、电压或温度过高/低的现象，消除了其对单体电池性能的影响，在一定程度上优化了电池均衡控制效果、延长了单体电池的使用寿命。
进一步的，上述实施例所述的均衡控制芯片，还可包括数据存储单元、数据输出单元和报警单元中的至少一种。
其中，数据存储单元与上述荷电量检测单元、电流检测单元、电压检测单元和温度检测单元中的至少一种连接，用于存储各个单体电池的状态信息；该状态信息包括与该数据存储单元连接的各个检测单元的检测结果，如单体电池的荷电量、电流、电压或温度。
数据输出单元用于输出各个单体电池的状态信息，该数据输出单元既可直接与上述数据存储单元连接，以直接读取数据存储单元中存储的单体电池的状态信息并将其输出；也可与需要输出的状态信息对应的检测单元连接，如只需输出单体电池的荷电量，则只将数据输出单元与荷电量检测单元连接即可。
报警单元分别与上述荷电量判断单元、过流判断单元、过欠压判断单元和过欠温判断单元，用于当任一判断单元的判断结果为是时，进行相应的报警。例如，可如下设定报警方式：当荷电量判断单元的判断结果为是时，进行蜂鸣报警；当过欠压判断单元的判断结果为是时，进行发光报警等。
与上述均衡控制芯片实施例对应的，本申请实施例还提供了一种均衡控制方法。参照图4，该均衡控制方法包括如下步骤：
S401：分别检测相邻两个单体电池的电池状态信号；
S402：根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制。
特别的，上述电池状态信号包括荷电量；相应的，步骤S402具体为：当所述相邻两个单体电池的荷电量不同时，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同。
由上述方法步骤可知，本申请实施例提供的均衡控制方法根据检测到的相邻两个单体电池的电池状态信号对该相邻两个单体电池进行均衡控制，特别的，当上述相邻两个单体电池的荷电量不同时，通过电荷转移消除其荷电量差异，当任意相邻两个单体电池的荷电量均相同时，整个电池组中的各个单体电池的充放电过程即可达到一致，从而减小甚至消除单体电池之间的性能差异，延长了电池组的使用寿命，解决了现有技术的问题。
另外，本申请实施例在判定相邻两个单体电池的荷电量不同后，没有对荷电量SOC大的单体电池进行放电处理以减小其荷电量SOC，而是将其相对多余的电荷转移至荷电量SOC小的单体电池，避免了电池能量浪费，实现了电池容量的最大化，并最大限度地延长了电池组的使用寿命。
上述实施例中，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同，具体具体方法可能有多种，本申请优选如下实施例所述的方法。
如图5所示，本实施例提供的均衡控制方法包括步骤：
S501：分别检测相邻两个单体电池的荷电量；
S502：判断上述相邻两个单体电池的荷电量是否有差异，如果是，则执行步骤S503，否则返回步骤S501；
S503：根据所述相邻两个单体电池的荷电量确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间；
S504：根据所述均衡电流方向和均衡电流大小调节一电压变换器的变比，并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长。
本实施例所述电压变换器串接于所述相邻两个单体电池之间。
由上述实施例可知，本申请通过控制电压变换器的工作时长，并调节其变比，实现了相邻两个单体电池之间的电荷定量转移，不仅消除了两个单体电池之间的荷电量差异，还避免了电池能量浪费，实现了电池容量的最大化，进而使得整个电池组中的各个单体电池的充放电过程达到一致，减小甚至消除单体电池之间的性能差异，最大限度地延长了电池组的使用寿命，解决了现有技术的问题。
为进一步提高电池均衡控制效果，除对单体电池的荷电量进行均衡控制外，本申请另一实施例所述的均衡控制方法，还分别对单体电池的电流、电压和温度进行控制，保证单体电池工作在安全的电流、电压和温度范围内。
具体的，如图6（a）～图6（d）所示，该均衡控制方法包括如下步骤：
S610：分别检测相邻两个单体电池的电池状态信号，并分别执行步骤S621、S631、S641以及S651；
上述电池状态信号包括每个单体电池的荷电量SOC、电流I、电压U和温度T。
S621：判断上述相邻两个单体电池的荷电量SOC是否有差异，如果是，则执行步骤S622，否则返回步骤S610；
S622：根据所述相邻两个单体电池的荷电量SOC确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间；
S623：根据所述均衡电流方向和均衡电流大小调节一电压变换器的变比，并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长，返回步骤S610；
S631：根据检测到的电流I判断相应的单体电池是否至少有一个的电流超出预设电流范围，如果是，执行步骤S632，否则返回步骤S610；
S632：对所述电流超范围的单体电池进行过流保护，返回步骤S610；
S641：根据检测到的电压U判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的电压超出预设电压范围，如果是，执行步骤S642，否则返回步骤S610；
S642：对所述电压超范围的单体电池进行过欠压保护，返回步骤S610；
S651：根据所述温度信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的温度超出预设温度范围，如果是，执行步骤S652，否则返回步骤S610；
S652：对所述温度超范围的单体电池进行过欠温保护，返回步骤S610。
由上述方法步骤可知，本申请实施例除了根据电池组内的相邻两个单体电池的荷电量对其进行荷电量均衡控制；还通过检测单体电池的电流、电压及温度，对电池组内的单体电池进行过流保护、过欠压保护及过欠温保护，避免了单体电池出现电流、电压或温度过高/低的现象，消除了其对单体电池性能的影响，在一定程度上优化了电池均衡控制效果、延长了单体电池的使用寿命。
另外，本申请实施例提供的均衡控制方法，还可包括如下任一步骤：
存储和/或输出各个单体电池的电池状态信号；和/或，当所述相邻两个单体电池的荷电量不同，或者任一单体电池的电流、电压或温度超出相应的预设范围时，进行报警。
具体的，可如下设定报警方式：当荷电量判断单元的判断结果为是时，进行蜂鸣报警；当过欠压判断单元的判断结果为是时，进行发光报警等。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种均衡控制芯片，其特征在于，包括荷电量控制单元；
所述荷电量控制单元包括：
检测相邻两个单体电池的荷电量的荷电量检测单元；
根据所述荷电量检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池的荷电量是否存在差异的荷电量判断单元；以及，
当所述荷电量判断单元的判断结果为是时，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同的电量转移控制单元；其中，
所述荷电量判断单元分别与所述荷电量检测单元和电量转移控制单元连接；所述荷电量检测单元分别与所述相邻两个单体电池连接；所述电量转移控制单元分别与所述相邻两个单体电池连接；
其中，还包括串接于所述相邻两个单体电池之间的电压变换器；
所述电量转移控制单元包括：根据所述相邻两个单体电池的荷电量确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间的计算单元，以及根据所述均衡电流方向和均衡电流大小调节所述电压变换器的变比、并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长的执行单元。
2.根据权利要求1所述的均衡控制芯片，其特征在于，还包括电流控制单元；
所述电流控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的电流信息的电流检测单元；
根据所述电流检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的电流超出预设电流范围的过流判断单元；以及，
当所述过流判断单元的判断结果为是时，对所述电流超范围的单体电池进行过流保护的过流保护单元；
所述过流判断单元分别与所述电流检测单元和过流保护单元连接。
3.根据权利要求1所述的均衡控制芯片，其特征在于，还包括电压控制单元；
所述电压控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的电压信息的电压检测单元；
根据所述电压检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的电压超出预设的电压范围的过欠压判断单元；以及，
当所述过欠压判断单元的判断结果为是时，对所述电压超范围的单体电池进行过欠压保护的过欠压保护单元；
所述过欠压判断单元分别与所述电压检测单元和过欠压保护单元连接。
4.根据权利要求1所述的均衡控制芯片，其特征在于，还包括温度控制单元；
所述温度控制单元包括：
检测所述相邻两个单体电池的温度信息的温度检测单元；
根据所述温度检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池是否至少有一个的温度超出预设温度范围的过欠温判断单元；以及，
当所述过欠温判断单元的判断结果为是时，对所述温度超范围的单体电池进行过欠温保护的过欠温保护单元；
所述过欠温判断单元分别与所述温度检测单元和过欠温保护单元连接。
5.根据权利要求1所述的均衡控制芯片，其特征在于，还包括：
与所述荷电量检测单元连接，以存储各个单体电池的荷电量的数据存储单元；
与所述荷电量检测单元和/或数据存储单元连接，以输出各个单体电池的荷电量的数据输出单元；
与所述荷电量判断单元连接，以在所述荷电量判断单元的判断结果为是时进行报警的报警单元。
6.一种均衡控制方法，其特征在于，包括：
分别检测相邻两个单体电池的电池状态信号；
根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制；其中，
所述电池状态信号包括荷电量；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括当所述相邻两个单体电池的荷电量不同时，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同；
其中，所述控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同，具体方法为：
根据所述相邻两个单体电池的荷电量确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间；
根据所述均衡电流方向和均衡电流大小调节一电压变换器的变比，并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长；其中，所述电压变换器串接于所述相邻两个单体电池之间。
7.根据权利要求6所述的均衡控制方法，其特征在于，所述电池状态信号还包括电流信息；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括：
根据所述电流信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的电流超出预设电流范围，如果是，则对所述电流超范围的单体电池进行过流保护。
8.根据权利要求6所述的均衡控制方法，其特征在于，所述电池状态信号还包括电压信息；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括：
根据所述电压信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的电压超出预设电压范围，如果是，则对所述电压超范围的单体电池进行过欠压保护。
9.根据权利要求6所述的均衡控制方法，其特征在于，所述电池状态信号还包括温度信息；
所述根据所述电池状态信号对所述相邻两个单体电池进行均衡控制，包括：
根据所述温度信息判断所述相邻两个单体是否至少有一个的温度超出预设温度范围，如果是，则对所述温度超范围的单体电池进行过欠温保护。
10.根据权利要求6所述的均衡控制方法，其特征在于，还包括：
存储和/或输出所述电池状态信号；
和/或，
当所述相邻两个单体电池的荷电量不同时，进行报警。
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