CN104953194B - 电池均衡控制装置及具有其的电动车和电池均衡控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池均衡控制装置及具有其的电动车和电池均衡控制方法，电池均衡控制装置包括：超级电容；具有N个电池单元的电池模块；具有与N个电池单元对应的N个开关单元的开关模块；采样电路，采集每个电池单元的电压；控制电路，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，本发明的电池均衡控制装置采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高装置使用寿命。

Description

电池均衡控制装置及具有其的电动车和电池均衡控制方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池均衡控制装置、一种电池均衡控制方法及一种电动车。
背景技术
相关技术中提出了一种电容式电池均衡电路，如图1所示，包括第一电池单元B1’和第二电池单元B2’，第二电池单元B2’的阳极连接至第一电池单元B1’的阴极；第一开关M1’和第二开关M2’，第一开关M1’的第一端连接至第一电池单元B1’的阳极,第一开关M1’的第二端连接至第二开关M2’的第一端,且第二开关M2’的第一端连接至第二电池单元B2’的阳极，第二开关M2’的第二端连接至第二电池单元B2’的阴极；电容C1’，电容C1’的一端连接至第一开关M1’的控制端，电容C1’的另一端连接至第二开关M2’的控制端；检测电路100’,检测第一电池单元B1’和第二电池单元B1’的电压，并输出检测信号；控制电路200’，连接至检测电路100’，根据检测信号输出控制信号；驱动电路300’，接收控制电路200’的控制信号并输出驱动信号以控制第一开关M1’和第二开关M2’。
然而，相关技术存在的缺点是，只能通过电容将相邻的两个电池单元进行均衡，在串联的电池单元较多的情况下，上述均衡电路的均衡效率不高，而且在均衡的过程中，第一开关和第二开关每次切换动作所能转移的电量很小，需要较高的切换频率，从而导致电路稳定性以及安全性不高，且第一开关和第二开关的切换动作可能会造成短路。另外，由于均衡电流的大小无法控制，存在烧断线路的风险，并且上述均衡电路无法拓展。因此，相关技术中提出的均衡电路存在改进的需要。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种电池均衡控制装置，每次均衡控制能够转移的电量较多，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命。
本发明的另一个目的在于提出一种电动车。本发明的又一个目的在于提出一种电池均衡控制方法。
根据本发明一方面实施例提出的电池均衡控制装置，包括：超级电容；电池模块，所述电池模块包括N个电池单元，且所述N个电池单元串联连接，其中，N为大于1的整数；开关模块，所述开关模块包括与所述N个电池单元相对应的N个开关单元，所述N个开关单元中的第i开关单元的第一端和第二端分别连接到所述N个电池单元中第i个电池单元的正极和负极，每个所述开关单元的第三端和第四端对应连接到所述超级电容的正极和负极，其中，i=1，2，3，……，N；采样电路，用于采集每个所述电池单元两端的电压；控制电路，所述控制电路与所述采样电路相连，在所述N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，所述控制电路控制电压最大的电池单元所对应的开关单元导通以使所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电，以及在所述超级电容充满后，所述控制电路控制电压最小的电池单元所对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向所述电压最小的电池单元放电。
根据本发明实施例提出的电池均衡控制装置，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电路控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗，并且将超级电容充满能够使每次均衡控制能量转移效率最大。另外，随着串联的电池单元数目的增加，相应的增加开关单元的数目，从而该电池均衡控制装置具有较好的扩展性。
根据本发明另一方面实施例提出的电动车，包括所述的电池均衡控制装置。
根据本发明实施例提出的电动车，通过采用超级电容作为转移的中介的电池均衡控制装置，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗。
根据本发明又一方面实施例提出的电池均衡控制方法，所述电池均衡控制装置包括超级电容、N个电池单元、与所述N个电池单元对应的N个开关单元，所述控制方法包括以下步骤：采集每个所述电池单元两端的电压；在所述N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元所对应的开关单元导通以使所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电；在所述超级电容充满后，控制电压最小的电池单元所对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向所述电压最小的电池单元放电。
根据本发明实施例提出的电池均衡控制方法，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗，并且将超级电容充满能够使每次均衡控制能量转移效率最大。
附图说明
图1为现有技术中电容式电池均衡电路的电路示意图；
图2为根据本发明实施例的电池均衡控制装置的方框示意图；
图3为根据本发明一个实施例的电池均衡控制装置的示意图；
图4为根据本发明另一个实施例的电池均衡控制装置的方框示意图；
图5为根据本发明实施例的电池均衡控制方法的流程图；以及
图6为根据本发明一个具体实施例的电池均衡控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电池均衡控制装置、具有电池均衡控制装置的电动车以及电池均衡控制方法。
图2为根据本发明实施例的电池均衡控制装置的方框示意图。如图2所述，该电池均衡控制装置包括：超级电容1、电池模块2、开关模块3、采样电路4和控制电路5。
其中，电池模块2包括N个电池单元，例如第一个电池单元B1、第二个电池单元B2、……、第N个电池单元BN，且N个电池单元可串联连接，其中，N为大于1的整数。也就是说，第一个电池单元B1的负极与第二个电池单元B2的正极相连，第二个电池单元B2的负极与第三个电池单元B3的正极相连，……，第N-1个电池单元BN-1的负极与第N个电池单元BN的正极相连。
如图2所示，开关模块3包括与N个电池单元相对应的N个开关单元，例如第一个开关单元KM1、第二个开关单元KM2、……、第N个开关单元KMN，N个开关单元中的第i个开关单元KMi的第一端1和第二端2分别连接到N个电池单元中第i个电池单元Bi的正极和负极，且每个开关单元的第三端3和第四端4对应连接到超级电容1的正极和负极，其中，i=1，2，3，……，N。这样，随着串联的电池单元数目的增加，相应的增加开关单元的数目，从而该电池均衡控制装置具有较好的扩展性。
具体地，如图3所示，开关模块3中的N个开关单元可以均为继电器双联开关，第i个继电器双联开关中的第一个开关的一端对应连接在第i个电池单元的正极，第i个继电器双联开关中的第二个开关的一端对应连接在第i个电池单元的负极；且每个继电器双联开关中的第一个开关的另一端均连接在超级电容1的正极，每个继电器双联开关中的第二个开关的另一端均连接在超级电容1的负极。
例如，第一个继电器双联开关中的第一个开关的一端与第一个电池单元B1的正极相连，第一个继电器双联开关中的第二个开关的一端与第一个电池单元B1的负极相连；第二个继电器双联开关中的第一个开关的一端与第二个电池单元B2的正极相连，第二个继电器双联开关中的第二个开关的一端与第二个电池单元B2的负极相连；……；第N个继电器双联开关中的第一个开关的一端与第N个电池单元BN的正极相连，第N个继电器双联开关中的第二个开关的一端与第N个电池单元BN的负极相连，并且第一个继电器双联开关到第N个继电器双联开关中的第一个开关的另一端均与超级电容1的正极相连，第一个继电器双联开关到第N个继电器双联开关中的第二个开关的另一端均与超级电容1的负极相连。另外，由于采用了继电器双联开关，从而使得控制简单可靠。
如图2所示，采样电路4用于采集每个电池单元两端的电压，从而可获得N个电池单元的的N个电压值，可以理解的是，这N个电压值中存在最大电压和最小电压，即N个电池单元的最大电压和最小电压。控制电路5与采样电路4相连，获取采样电路4采集的每个电池单元两端的电压后，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值V时，控制电路5控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容1充电，以及在超级电容1充满后，即超级电容1两端的电压不变且超级电容1两端的电压不为0，控制电路5控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容1向电压最小的电池单元放电，直至放电结束。其中，预设电压阈值V为预先设定的均衡控制开启的电压阈值。这样，就完成了一次电量从电压最大的电池单元向电压最小的电池单元转移的均衡控制。
当然，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差小于等于预设电压阈值V时，无需进行均衡控制，即N个开关单元全部处于断开状态。
需要说明的是，可以根据超级电容1两端的电压是否保持不变且不为0判断超级电容1是否充满，如果是，则超级电容1充满；如果否，则超级电容1未充满，这是因为如果超级电容1没有充满，则电压最大的电池单元两端的电压会高于超级电容1两端的电压，从而使超级电容1两端的电压升高。
具体地，假设第一个电池单元B1的电压最大，第二个电池单元B2的电压最小，且第一个电池单元B1的电压与第二个电池单元B2的电压之差大于预设电压阈值V，则控制电路5控制第一个开关单元KM1导通，第一个电池单元B1向超级电容1充电，并在超级电容1充满后，即超级电容1两端的电压保持不变后，控制电路5控制第一个开关单元KM1断开，之后再控制第二个开关单元KM2闭合，超级电容1开始向第二个电池单元B2放电，直到超级电容1两端的电压保持不变，此时放电结束。这样就完成了一次电量从第一个电池单元B1向第二个电池单元B2转移的均衡控制。
需要说明的是，在本发明的另一个实施例中，如图4所示，在控制电路5可以包括电池管理单元51和驱动单元52，电池管理单元51在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值V，发送控制信号至驱动单元52，驱动单元52驱动电压最大的电池单元对应的开关单元导通，并在电池管理单元51判断超级电容1充满后，发送控制信号至驱动单元52，驱动单元52驱动电压最大的电池单元对应的开关单元断开，再控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，电池均衡控制装置还可包括：第一开关K1和升压电路6。
升压电路6的第一端61通过第一开关连接到每个开关单元的第三端3，升压电路6的第二端2连接到每个开关单元的第四端4，升压电路6的第三端63和第四端64分别对应连接到超级电容1的正极和负极。
其中，在电压最大的电池单元向超级电容1充电时，控制电路5控制第一开关K1导通，升压电路6将输入的电压提高，即通过第一开关K1的导通与断开控制升压电路6进行工作与停止工作。
也就是说，假设第一个电池单元B1的电压最大，控制电路5控制第一开关K1导通，升压电路6对第一个电池单元B1两端的电压提高后加至超级电容1两端的电压，从而将超级电容1两端电压抬高，使得第一个电池单元B1向超级电容1转移出的电路增加。
换言之，控制电路5可控制电压最大的电池单元通过升压电路6向超级电容1充电，直至超级电容1充满，即超级电容1两端的电压保持不变。需要说明的是，如果没有充满，升压电路6输出端的电压，即升压电路6第三端63和第四端64之间的电压会高于超级电容1两端的电压，从而使超级电容1两端的电压升高。
在本发明的其他实施例中，第一开关K1的一端可与升压电路6的第三端63相连，第一开关K1的另一端可超级电容1的正极相连。
在本发明的一个具体示例中，第一开关可以为继电器开关，从而使得控制简单可靠。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，电池均衡控制装置还包括：第二开关K2和降压电路7。
降压电路7的第一端71和第二端72对应连接到每个开关单元的第三端3和第四端4，降压电路7的第三端73通过第二开关连接到超级电容1的正极，降压电路7的第四端74连接到超级电容1的负极。
其中，在超级电容1向电压最小的电池单元放电时，控制电路5控制第二开关导通，降压电路7将输入的电压降低，即将降压电路7的第三端73和第四端74之间的电压降低后从降压电路7的第一端71和第二端72输出。
也就是说，通过第二开关K2的导通与断开控制降压电路7进行工作与停止工作。例如，假设第二个电池单元B2的电压最小，控制电路5控制第二开关K2导通，降压电路7将超级电容1两端电压降低后对第二个电池单元B2充电。
换言之，控制电路5控制充满后的超级电容1通过降压电路7向电压最小的电池单元放电，直至超级电容1停止放电，此时，超级电容1两端的电压达到了降压电路7的最低工作电压或者达到了使降压电路7的输出电压与电压最小的电池单元的电压相等的情况。
另外，第二开关K2的一端可与降压电路7的第一端71相连，第二开关K2的另一端可与每个开关单元的第三端相连。
在本发明的一个具体示例中，第二开关可以为继电器开关，从而使得控制简单可靠。
由此，利用升压电路和降压电路使得超级电容两端的电压在一个较大的范围内变化，增加了均衡过程中转移的电量，并大大提高了均衡控制的效率。
在本发明的一个实施例中，如图3和图4所示，电池均衡控制装置还包括检测电路8。检测电路8与控制电路5相连，检测电路8用于检测超级电容1两端的电压，控制电路5根据超级电容1两端的电压判断超级电容1是否充满，即在超级电容1两端的电压不变且超级电容1两端的电压不为0，判断超级电容1充满，以及控制电路5在每一次充放电后根据超级电容1两端的电压计算转移的电量。
也就是说，在电压最大的电池单元向超级电容1充电的过程中，检测电路8实时检测超级电容1两端的电压，并发送至控制电路5，控制电路5在判断超级电容1两端的电压保持不变且超级电容1两端的电压不为0时，控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通，超级电容1开始向电压最小的电池单元放电。
以及，在本发明实施例中，检测模块8将每次均衡控制中超级电容1的端电压的变化传输到控制电路5的电池管理单元51中，从而，电池管理单元51能够根据超级电容1两端的电压的变化计算出每次均衡控制转移的电量。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，电池均衡控制装置还包括：电流控制电路9。
电流控制电路9的第一端91和第二端92分别连接到每个开关单元的第三段3和第四端4，电流控制电路9的第三端93连接到降压电路7的第一端并通过第一开关K1连接到升压电路6的第一端61，电流控制电路9的第四端94连接到升压电路6的第二端62和降压电路7的第二端72。
其中，电流控制电路9用于控制均衡控制回路中的电流的大小，以免电流过大。也就是说，在电压最大的电池单元向超级电容1充电时，电流控制电路9可以控制此时的充电电流，并根据需要调整充电电流的大小；在超级电容1开始向电压最小的电池单元放电时，电流控制电路9可以控制此时的放电电流，并根据需要调整放电电流的大小。
总的来说，在本发明的实施例中，当电池模块2中的N个电池单元的最大压差大于预设电压阈值V时，并假设第一个电池单元B1的电压最大，第二个电池单元B2的电压最小，控制电路5中的电池管理单元51控制第一个开关单元KM1吸合，然后再吸和第一开关K1，升压电路6工作，第一个电池单元B1通过升压电路6对超级电容1充电，当超级电容1充满电后，控制电路5中的电池管理单元51控制第一个开关单元KM1断开，当电池管理单元51确定第一个开关单元KM1断开后，再控制第二个开关单元KM2吸合，同时控制第二开关K2吸合，超级电容1通过降压电路7对第二个电池单元B2充电，直至降压电路7停止工作，此时超级电容1两端的电压保持不变。这样，就完成了一次电量从电压最大的电池单元向电压最小的电池单元转移的均衡控制。
根据本发明实施例提出的电池均衡控制装置，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电路控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗，并且将超级电容充满能够使每次均衡控制能量转移效率最大。另外，随着串联的电池单元数目的增加，相应的增加开关单元的数目，从而该电池均衡控制装置具有较好的扩展性。并且，利用升压电路和降压电路使得超级电容两端的电压在一个较大的范围内变化，增加了均衡过程中转移的电量，并大大提高了均衡控制的效率。
本发明实施例还提出一种电动车，包括上述的电池均衡控制装置。
根据本发明实施例提出的电动车，通过采用超级电容作为转移的中介的电池均衡控制装置，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗。
图5为根据本发明实施例的电池均衡控制方法的流程图。其中，电池均衡控制装置包括超级电容、N个电池单元、与N个电池单元对应的N个开关单元。如图5所示，该电池均衡控制方法包括以下步骤：
S1：采集每个电池单元的电压。
也就是说，对每个电池单元两端的电压进行采集后可获得N个电池单元的的N个电压值，可以理解的是，这N个电压值中存在最大电压和最小电压，即N个电池单元的最大电压和最小电压。
S2：在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电。
其中，电池均衡控制装置还可包括升压电路和第一开关，在本发明的一个实施例中，电池均衡控制方法进一步包括：在电压最大的电池单元向超级电容充电时，控制第一开关导通，升压电路将输入的电压提高，从而提高超级电容两端的电压。也就是说，假设第一个电池单元的电压最大，控制第一开关导通，升压电路将第一个电池单元两端的电压提高超级电容两端的电压。
S3：在超级电容充满后，控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。
其中，可以根据超级电容两端的电压是否保持不变且不为0来判断超级电容是否充满具体地，在超级电容两端的电压保持不变时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元断开，再控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通，超级电容向电压最小的电池单元放电。
在本发明的一个实施例中，电池均衡控制装置还包括降压电路和第二开关，控制方法进一步包括：在超级电容向电压最小的电池单元放电时，控制电路控制第二开关导通，降压电路将输入的电压降低。也就是说，假设第二个电池单元的电压最小，控制第二开关导通，通过降压电路根据将超级电容两端的电压降低后向第二个电池单元充电。
换言之，可控制电压最大的电池单元通过升压电路向超级电容充电，直至超级电容充满，即超级电容两端的电压保持不变且不为0。需要说明的是，如果没有充满，升压电路输出端的电压，即升压电路6第三端63和第四端64之间的电压，会高于超级电容两端的电压，从而使超级电容两端的电压升高。以及，可控制充满后的超级电容通过降压电路向电压最小的电池单元放电，直至超级电容停止放电，此时，超级电容两端的电压达到了降压电路的最低工作电压或者达到了使降压电路的输出电压和电压最小的电池单元的电压相等的情况。
由此，利用升压电路和降压电路使得超级电容两端的电压在一个较大的范围内变化，增加了均衡过程中转移的电量，并大大提高了均衡控制的效率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，电池均衡控制方法还包括：检测超级电容两端的电压；根据超级电容1两端的电压判断超级电容1是否充满；在每一次充放电后根据超级电容两端的电压计算转移的电量。
也就是说，根据检测到的超级电容两端的电压判断超级电容是否已经充满，即判断超级电容两端的电压是否保持不变且是否不为0，如果是，则控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通，超级电容开始向电压最小的电池单元放电；如果否，则电压最大的电池单元继续向超级电容充电。
下面以第一电池单元的电压最大、第二电池单元的电压最小为例，详细描述本发明实施例提出的电池均衡控制方法，如图6所示，该电池均衡控制方法具体包括以下步骤：
S101：判断最大电压差值是否大于预设电压阈值V，即N个电池单元的最大电压与最小电压之差是否大于预设电压阈值V。如果是，则执行步骤S102；如果否，则重复执行步骤S101。
S102：控制第一个电池单元对应的第一个开关单元导通，再控制第一开关导通。
其中，第一电池单元通过升压电路对超级电容充电。
S103：判断超级电容是否充满。如果是，则执行步骤S104；如果否，则重复执行步骤S103。
S104：控制第一个电池单元对应的第一个开关单元断开，再控制第一开关断开。
S105：控制第一个电池单元对应的第一个开关单元和第一开关是否断开。如果是，则执行步骤S106；如果否，则重复执行步骤S104。
S106：控制第二个电池单元对应的第二个开关单元导通，再控制第二开关导通。
S107：判断超级电容是否停止放电。如果是，则执行步骤S101；如果否，则重复执行步骤S107。
其中，超级电容两端的电压达到了降压电路的最低工作电压或者达到了使降压电路的输出电压与电压最小的电池单元的电压相等的情况时，超级电容停止放电，否则，继续放电。
根据本发明实施例提出的电池均衡控制方法，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗，并且将超级电容充满能够使每次均衡控制能量转移效率最大。并且，利用升压电路和降压电路使得超级电容两端的电压在一个较大的范围内变化，增加了均衡过程中转移的电量，并大大提高了均衡控制的效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池均衡控制装置，其特征在于，包括：
超级电容；
电池模块，所述电池模块包括N个电池单元，且所述N个电池单元串联连接，其中，N为大于1的整数；
开关模块，所述开关模块包括与所述N个电池单元相对应的N个开关单元，所述N个开关单元中的第i个开关单元的第一端和第二端分别连接到所述N个电池单元中第i个电池单元的正极和负极，每个所述开关单元的第三端和第四端对应连接到所述超级电容的正极和负极，其中，i＝1，2，3，……，N；
采样电路，用于采集每个所述电池单元两端的电压；
控制电路，所述控制电路与所述采样电路相连，在所述N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，所述控制电路控制电压最大的电池单元所对应的开关单元导通以使所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电，以及在所述超级电容充满后，所述控制电路控制电压最小的电池单元所对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向所述电压最小的电池单元放电；
其中，所述的电池均衡控制装置，还包括：
检测电路，所述检测电路与所述控制电路相连，用于检测所述超级电容两端的电压，其中，所述控制电路根据所述超级电容两端的电压判断所述超级电容是否充满，以及所述控制电路在每一次充放电后根据所述超级电容两端的电压计算转移的电量。
2.如权利要求1所述的电池均衡控制装置，其特征在于，还包括：
第一开关；
升压电路，所述升压电路的第一端通过所述第一开关连接到每个所述开关单元的第三端，所述升压电路的第二端连接到每个所述开关单元的第四端，所述升压电路的第三端和第四端对应连接到所述超级电容的正极和负极；
其中，在所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电时，所述控制电路控制所述第一开关导通，所述升压电路将输入的电压提高。
3.如权利要求2所述的电池均衡控制装置，其特征在于，还包括：
第二开关；
降压电路，所述降压电路的第一端和第二端对应连接到每个所述开关单元的第三端和第四端，所述降压电路的第三端通过所述第二开关连接到所述超级电容的正极，所述降压电路的第四端连接到所述超级电容的负极；
其中，在所述超级电容向所述电压最小的电池单元放电时，所述控制电路控制所述第二开关导通，所述降压电路将输入的电压降低。
4.如权利要求3所述的电池均衡控制装置，其特征在于，还包括：
电流控制电路，所述电流控制电路的第一端和第二端分别连接到每个所述开关单元的第三段和第四端，所述电流控制电路的第三端连接到所述降压电路的第一端并通过所述第一开关连接到所述升压电路的第一端，所述电流控制电路的第四端连接到所述升压电路的第二端和所述降压电路的第二端。
5.如权利要求3所述的电池均衡控制装置，其特征在于，其中，
所述开关模块中的所述N个开关单元均为继电器双联开关，所述第一开关和所述第二开关为继电器开关。
6.一种电动车，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的电池均衡控制装置。
7.一种电池均衡控制方法，其特征在于，所述电池均衡控制装置包括超级电容、N个电池单元、与所述N个电池单元相对应的N个开关单元，所述控制方法包括以下步骤：
采集每个所述电池单元两端的电压；
在所述N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元所对应的开关单元导通以使所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电；
在所述超级电容充满后，控制电压最小的电池单元所对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向所述电压最小的电池单元放电。
8.如权利要求7所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述电池均衡控制装置还包括升压电路和第一开关，所述控制方法进一步包括：
在所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电时，控制所述第一开关导通，所述升压电路将输入的电压提高。
9.如权利要求8所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述电池均衡控制装置还包括降压电路和第二开关，所述控制方法进一步包括：
在所述超级电容向所述电压最小的电池单元放电时，控制所述第二开关导通，所述降压电路将输入的电压降低。
10.如权利要求7所述的电池均衡控制方法，其特征在于，还包括：
检测所述超级电容两端的电压；
根据所述超级电容两端的电压判断所述超级电容是否充满；以及
在每一次充放电后根据所述超级电容两端的电压计算转移的电量。
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