CN110048494A - 一种电池单体电压主动均衡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池单体电压主动均衡系统，包括：多绕组变压器和m个电压均衡单元；其中，每个串联电池单元均包括串联的第一电池单体和第二电池单体；多绕组变压器包括原边绕组和m个副边绕组单元；每个电压均衡单元均包括第一全控开关和第二全控开关；本发明利用多绕组变压器中各个副边绕组单元中的第一副边绕组提供均衡电压，第二副边绕组控制和驱动对应的电压均衡单元中的第一全控开关和第二全控开关互补导通，使得串联电池单元中的第一电池单体和第二电池单体具有相同的均衡电压，从而使电池单体电压朝着相同的均衡电压变化，实现均衡；并且m个副边绕组单元和电压均衡单元的结构简单相同且开关器件数量少，结构灵活且易于拓展。

Description

一种电池单体电压主动均衡系统
技术领域
本发明涉及电压主动均衡技术领域，特别涉及一种电池单体电压主动均衡系统。
背景技术
随着现代社会科技的发展，基于锂离子电池、铅酸电池或超级电容等蓄电单体(电池单体)的储能装置已经广泛应用于电动汽车、新能源发电和智能电网等领域中。由于单个的蓄电单体所能提供的电压和储存的能量有限，通常将多个蓄电单体串联在一起满足实际的高压大功率应用需求。由于生产工艺的限制，导致串联在一起的电池单体间存在个体差异，具体表现在容量和电压不完全一致。特别是串联在一起的多个电池或超级电容单体，随着充放电次数的增多，它们之间电压差异会越加明显。如果不采取有效措施解决这个问题，轻则影响串联电池组的蓄电能力，重则导致电池和超级电容单体的损坏甚至引发爆炸等安全事故。
现有技术中，最为简单的解决方案是利用电阻器给电压过高的电池或超级电容单体放电；但这种方案不但造成了能量的浪费，还增加了系统的热管理负担。近年来，为了在确保单体电压一致性的同时实现能量的回收再利用，各种基于电力电子功率变换技术的电压主动均衡技术相继被提出。例如，利用Buck-Boost功率变换电路和开关电容功率电路都可以实现串联单体电压的主动均衡。但这些技术都具有它们的局限性和设计难度。比如，基于Buck-Boost功率变换电路的主动均衡系统还必须实时监测单体电压和电感电流，并利用复杂的闭环系统实现系统可靠运行；基于开关电容功率电路的主动均衡系统在开关切换瞬间会产生很大的电流脉冲，到时电磁干扰问题严重。更重要的是，这些主动均衡系统都需要大量的开关器件，这不但增加了成本，而且还降低了系统的可靠性。
因此，如何能够设计出一种结构简单且开关器件数量少的电池单体电压主动均衡系统，是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池单体电压主动均衡系统，以简单灵活的结构对串联的电池单体的电压进行均衡，减少所需开关器件数量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电池单体电压主动均衡系统，包括：多绕组变压器和m个电压均衡单元，用于均衡串联的m个串联电池单元中的电池单体的电压；其中，每个所述串联电池单元均包括串联的第一电池单体和第二电池单体，所述第一电池单体的正极与所述第二电池单体的负极相连，m个所述串联电池单元中第i个串联电池单元中的第二电池单体的正极与第i+1个串联电池单元中的第一电池单体的负极相连，m为正整数，i为小于或等于m-1的正整数；
所述多绕组变压器包括原边绕组和m个副边绕组单元，所述原边绕组的第一端和第二端用于输入一路正负幅值相同的交流电；每个所述副边绕组单元均包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组的第一端和所述第二副边绕组的第一端为同名端，所述第一副边绕组的第一端与第二副边绕组的第二端相连，所述第一副边绕组的第二端用于与对应的串联电池单元的第一电池单体的正极相连；m个所述副边绕组单元中的全部所述第一副边绕组的匝数相同；
每个所述电压均衡单元均包括第一全控开关和第二全控开关，所述第一全控开关的第一端和所述第二全控开关的第二端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第二端相连，所述第二全控开关的第一端用于与对应的串联电池单元中的第二电池单体的正极相连，所述第一全控开关的第二端用于与对应的串联电池单元中的第一电池单体的负极相连，第一全控开关的控制端和所述第二全控开关的控制端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第一端相连，所述第一全控开关的开关状态与所述第二全控开关的开关状态相反。
可选的，所述第一全控开关具体为PMOS管，所述第二全控开关具体为NMOS管。
可选的，该系统还包括：与所述原边绕组的第一端和第二端相连的交流电压源，用于输出正负幅值相同的交流电。
可选的，该系统还包括：逆变电路，用于将输入的直流电转换为正负幅值相同的交流电输出；
其中，所述逆变电路的第一输出端和第二输出端分别与所述原边绕组的第一端和第二端一对一相连，所述逆变电路的第一输入端和第二输入端用于输入一路直流电。
可选的，该系统还包括：直流调压电路，用于调整输入的直流电的电压，并输出电压调整后的直流电；
其中，所述直流调压电路的第一输出端和第二输出端分别与所述逆变电路的第一输入端和第二输入端一对一相连，所述直流调压电路的第一输入端和第二输入端用于输入一路直流电。
可选的，该系统还包括：用于控制所述逆变电路和/或所述直流调压电路的控制器。
可选的，所述直流调压电路的第一输入端用于与m个所述串联电池单元中第1个串联电池单元的第一电池单体的负极相连；所述直流调压电路的第二输入端用于与m个所述串联电池单元中第m个串联电池单元的第二电池单体的正极相连。
可选的，该系统还包括：m个所述串联电池单元。
可选的，该系统还包括：m个限流装置；
其中，每个所述限流装置的第一端与对应的副边绕组单元中的第一副边绕组的第二端一对一相连，每个所述限流装置的第二端用于与对应的串联电池单元的第一电池单体的正极一对一相连。
可选的，所述限流装置具体为电阻器。
本发明所提供的一种电池单体电压主动均衡系统，包括：多绕组变压器和m个电压均衡单元，用于均衡串联的m个串联电池单元中的电池单体的电压；其中，每个串联电池单元均包括串联的第一电池单体和第二电池单体，第一电池单体的正极与第二电池单体的负极相连，m个串联电池单元中第i个串联电池单元中的第二电池单体的正极与第i+1个串联电池单元中的第一电池单体的负极相连，m为正整数，i为小于或等于m-1的正整数；多绕组变压器包括原边绕组和m个副边绕组单元，原边绕组的第一端和第二端用于输入一路正负幅值相同的交流电；每个副边绕组单元均包括第一副边绕组和第二副边绕组，第一副边绕组的第一端和第二副边绕组的第一端为同名端，第一副边绕组的第一端与第二副边绕组的第二端相连，第一副边绕组的第二端用于与对应的串联电池单元的第一电池单体的正极相连；m个副边绕组单元中的全部第一副边绕组的匝数相同；每个电压均衡单元均包括第一全控开关和第二全控开关，第一全控开关的第一端和第二全控开关的第二端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第二端相连，第二全控开关的第一端用于与对应的串联电池单元中的第二电池单体的正极相连，第一全控开关的第二端用于与对应的串联电池单元中的第一电池单体的负极相连，第一全控开关的控制端和第二全控开关的控制端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第一端相连，第一全控开关的开关状态与第二全控开关的开关状态相反；
可见，本发明利用多绕组变压器中各个副边绕组单元中的第一副边绕组提供电池单体的均衡电压，第二副边绕组控制和驱动对应的电压均衡单元中的第一全控开关和第二全控开关互补导通，使得串联电池单元中的第一电池单体和第二电池单体具有相同的均衡电压，从而使电池单体电压将朝着相同的均衡电压变化使其相等，实现均衡；并且m个副边绕组单元和电压均衡单元的结构简单相同且开关器件数量少，结构灵活且易于拓展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种交流电压源的输出电压波形图；
图3为图1所示电池单体电压主动均衡系统在交流电压为正时的工作模态展示图；
图4为图1所示电池单体电压主动均衡系统在交流电压为负时的工作模态展示图；
图5为图1所示电池单体电压主动均衡系统在电压均衡过程中的等效电路图；
图6为图1所示电池单体电压主动均衡系统在电压均衡过程中的电压变化示意图；
图7为本发明实施例所提供的另一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的另一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的另一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图；
图10为本发明实施例所提供的另一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图；
图11为本发明实施例所提供的另一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种电池单体电压主动均衡系统的结构示意图。该系统可以包括：多绕组变压器10和m个电压均衡单元20，用于均衡串联的m个串联电池单元30中的电池单体(第一电池单体和第二电池单体)的电压；其中，每个串联电池单元30均包括串联的第一电池单体(Bi1或Bm1)和第二电池单体(Bi2或Bm2)，第一电池单体的正极与第二电池单体的负极相连，m个串联电池单元30中第i个串联电池单元30中的第二电池单体(Bi2)的正极与第i+1个串联电池单元30中的第一电池单体的负极相连，m为正整数，i为小于或等于m-1的正整数；
多绕组变压器10包括原边绕组(NP)和m个副边绕组单元，原边绕组的第一端和第二端用于输入一路正负幅值相同的交流电；每个副边绕组单元均包括第一副边绕组(NSi或NSm)和第二副边绕组(NTi或NTm)，第一副边绕组的第一端和第二副边绕组的第一端为同名端，第一副边绕组的第一端与第二副边绕组的第二端相连，第一副边绕组的第二端用于与对应的串联电池单元30的第一电池单体的正极相连；m个副边绕组单元中的全部第一副边绕组的匝数相同；
每个电压均衡单元20均包括第一全控开关(Si1或Sm1)和第二全控开关(Si2或Sm2)，第一全控开关的第一端和第二全控开关的第二端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第二端相连，第二全控开关的第一端用于与对应的串联电池单元30中的第二电池单体的正极相连，第一全控开关的第二端用于与对应的串联电池单元30中的第一电池单体的负极相连，第一全控开关的控制端和第二全控开关的控制端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第一端相连，第一全控开关的开关状态与第二全控开关的开关状态相反。
可以理解的是，本实施例所提供的系统在多绕组变压器10的原边绕组输入一路正负幅值相同的交流电时，多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第一副边绕组可以提供对应的串联电池单元30中的电池单体(第一电池单体和第二电池单体)的均衡电压，多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第二副边绕组可以提供对应的电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关互补导通的控制信号，使得使电池单体电压将朝着相同的均衡电压变化使其相等，实现均衡。
也就是说，本实施例中的多绕组变压器10中第i个副边绕组单元与第i个电压均衡单元20对应连接，即第i个副边绕组单元中的第一副边绕组(NSi)的第一端和第二副边绕组(NTi)的第一端为同名端，第一副边绕组的第一端与第二副边绕组的第二端相连，第一副边绕组的第二端用于与第i个串联电池单元30的第一电池单体(Bi1)的正极相连，第i个电压均衡单元20中的第一全控开关(Si1)的第一端和第二全控开关(Si2)的第二端均与第i个副边绕组单元的第二副边绕组(NTi)的第二端相连，第二全控开关的第一端用于与第i个串联电池单元30中的第二电池单体(Bi2)的正极相连，第一全控开关的第二端用于与第i个串联电池单元30中的第一电池单体的负极相连，第一全控开关的控制端和第二全控开关的控制端均与第i个副边绕组单元的第二副边绕组的第一端相连。
对应的，本实施例中各个电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关可以为能够根据对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第一端发送的一路控制信号(如电压信号)，实现互补导通的设备，即本实施例所提供的系统在工作过程(多绕组变压器10的原边绕组输入正负幅值相同的交流电)中，各个电压均衡单元20中第一全控开关的开关状态与第二全控开关的开关状态相反。
具体的，对于本实施例中各个电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关的具体设备类型，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置。可以将第一全控开关和第二全控开关均设置为MOS管，如图1所示，将各个电压均衡单元20中的第一全控开关均设置为PMOS管(P沟道电力场效应晶体管)，第二全控开关均设置为NMOS管(N沟道电力场效应晶体管)；即PMOS管的栅极作为第一全控开关的控制端，PMOS管的源极作为第一全控开关的第一端，PMOS管的漏极作为全控开关的第二端，NMOS管的栅极作为第二全控开关的控制端，NMOS管的漏极作为第二全控开关的第一端，NMOS管的源极作为全控开关的第二端；也可以将各个电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关设置为如IGBT管(绝缘栅双极型晶体管)或继电器的其他全控开关，只要各个电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关可以利用控制端接收的对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第一端发送的一路控制信号，实现互补导通，本实施例对此不做任何限制。
对应的，本实施例所提供的系统还可以包括：串联的m个串联电池单元30，即第i个串联电池单元30中的第二电池单体(Bi2)的正极与第i+1个串联电池单元30中的第一电池单体的负极相连；其中，每个串联电池单元30中的第一电池单体(如Bi1)的正极与各自的第二电池单体(如Bi2)的负极和对应的副边绕组单元中的第一副边绕组(如NSi)的第二端相连，每个串联电池单元30中的第一电池单体(如Bi1)的负极与对应的电压均衡单元20中的第一全控开关(如Si1)的第二端相连，每个串联电池单元30中的第二电池单体(如Bi2)的正极与对应的电压均衡单元20中的第二全控开关(如Si2)的第一端相连。
进一步的，如图1所示，本实施例所提供的系统还可以包括：m个限流装置(R1至Rm)，用于限制流过多绕组变压器10中对应的副边绕组单元中的第一副边绕组和对应的串联电池单元30中的电池单体(第一电池单体或第二电池单体)的均衡电流；其中，每个限流装置的第一端与对应的副边绕组单元中的第一副边绕组的第二端一对一相连，每个限流装置的第二端用于与对应的串联电池单元30的第一电池单体的正极一对一相连。也就是说，每个副边绕组单元中的第一副边绕组的第二端通过对应的限流装置与对应的串联电池单元30的第一电池单体的正极连接，如第i个副边绕组单元中的第一副边绕组(NSi)的第二端通过第i个限流装置(Ri)与第i个串联电池单元30的第一电池单体(Bi1)的正极连接。
具体的，对于本实施例所提供的限流装置的具体设备类型，可以由设计人员自行设置，如可以设置为电阻器；考虑到多绕组变压器10的各个副边绕组单元中的第一副边绕组和对应的电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关的寄生电阻具有限流作用，也可以将限流装置设置为导线，本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，本实施例所提供的系统中多绕组变压器10的原边绕组的两端(第一端和第二端)需要接入一路正负幅值相同的交流电。以图1所示的系统为例，若多绕组变压器10的原边绕组连接的交流电压源(Vac)的输出电压波形如图2所示，当交流电压源的输出电压为正电压(+Vac)时，如图3所示，由于多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第二副变绕组(如NTi)的感应电压为正，对应的电压均衡单元20中的第一全控开关(如Si1)和第二全控开关(如Si2)的控制电压为正，使得第一全控开关关断而第二全控开关导通，多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第一副边绕组(如NSi)的感应电压Vac/n通过对应的电压均衡单元20中的第二开关管(如Si2)和对应的限流装置(如Ri)被施加对应的串联电池单元30中的第二电池单体(如Bi2)两端，等效电路如图5所示，使得第二电池单体(如Bi2)的电压将朝着感应电压Vac/n的大小变化，图5中j＝1；其中，n＝NP/NSi为多绕组变压器10的原边绕组与第一副边绕组的匝数比；
当交流电压源的输出电压为负电压(-Vac)时，如图4所示，由于多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第二副变绕组(如NTi)的感应电压为负，对应的电压均衡单元20中的第一全控开关(如Si1)和第二全控开关(如Si2)的控制电压为负，使得第一全控开关导通而第二全控开关关断，多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第一副边绕组(如NSi)的感应电压Vac/n通过对应的电压均衡单元20中的第一开关管(如Si1)和对应的限流装置(如Ri)被施加对应的串联电池单元30中的第一电池单体(如Bi1)两端，等效电路如图5所示，使得第二电池单体(如Bi2)的电压将朝着感应电压Vac/n的大小变化，图5中j＝2；其中，n＝NP/NSi为多绕组变压器10的原边绕组与第一副边绕组的匝数比。随着交流电压源(Vac)输出电压极性的交替改变，上述两种状态交替运行，由于本实施例中多绕组变压器10中m个副边绕组单元中的全部第一副边绕组(NS1至NSm)的匝数相同，其感应电压的幅值也相同，使得串联的m个串联电池单元30中的第一电池单体和第二电池单体的电压都朝着相同的感应电压幅值(Vac/n)的大小变化，最终实现电压均衡。
如图6所示，图6中j＝1或2，当电池单体电压(VBij)大于感应电压幅值(Vac/n)时，电池单体将通过多绕组变压器10中对应的副边绕组单元中的第一副边绕组(NSi)和原边绕组(NP)向交流电压源(Vac)放电，使其电压逐渐朝着Vac/n降低；当电池单体电压(VBij)小于感应电压幅值(Vac/n)时，电池单体将通过变压器第一副边绕组(NSi)和原边绕组(NP)被交流电压源充电，使其电压逐渐朝着Vac/n上升。
可以理解的是，对于本实施例中的多绕组变压器10的原边绕组接入一路正负幅值相同的交流电的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如可以直接使用交流电压源作为输入，即原边绕组的两端可以直接与交流电压源连接；对应的，如图1所示，本实施例所提供的系统还可以包括：与原边绕组的第一端和第二端相连的交流电压源(Vac)，用于输出正负幅值相同的交流电。也可以使用直流电压源作为输入，即原边绕组的两端也可以通过逆变电路与直流电压源连接；对应的，如图7和图8所示，本实施例所提供的系统还可以包括：逆变电路，用于将直流电压源(Vdc)输入的直流电转换为正负幅值相同的交流电输出；其中，逆变电路的第一输出端和第二输出端分别与原边绕组的第一端和第二端一对一相连，逆变电路的第一输入端和第二输入端用于输入一路直流电。只要多绕组变压器10的原边绕组可以接入一路正负幅值相同的交流电，本实施例对此不做任何限制。
进一步的，确保本实施例所提供的系统在直流电压源作为输入的情况下具有更优越的性能，如图9和图10所示，本实施例提供的系统还可以包括：直流调压电路，用于调整直流电压源(Vdc)输入的直流电的电压，并输出电压调整后的直流电；其中，直流调压电路的第一输出端和第二输出端分别与逆变电路的第一输入端和第二输入端一对一相连，直流调压电路的第一输入端和第二输入端用于输入一路直流电。从而通过直流调压电路的设置将直流电压源的电压调节后作为逆变电路的输入电压，实现逆变电路输出交流电电压辅助的调制。
对应的，为了使确保本实施例所提供的系统在直流电压源作为输入的情况下具有更优越的性能，本实施例提供的电压主动均衡系统还可以包括用于控制逆变电路和/或直流调压电路的控制器，如图11所示，控制器可以以串联电池组电压、所有电池单体电压和流过限流装置的均衡电流为输入，向直流调压电路和逆变电路提供控制信号，以控制逆变电路和直流调压电路。
具体的，对于本实施例所提供的系统中作为输入的直流电压源的具体选择，可以由设计人员自行设置，如图7和图9所示，可以直接使用额外的直流电压源提供直流电，即本实施例所提供的系统还可以包括与逆变电路或直流调压电路的第一输入端和第二输入端相连的直流电压源(Vdc)，用于输出直流电；为了避免额外的直流电压源的使用，如图8和图10所示，本实施例所提供的系统也可以直接利用串联的m个串联电池单元30提供直流电，即逆变电路或直流调压电路的第一输入端和第二输入端分别用于与m个串联电池单元30中第1个串联电池单元30的第一电池单体的负极和第m个串联电池单元30的第二电池单体的正极一对一连接。如图10所示，本实施例所提供的系统中的直流调压电路的第一输入端可以与m个串联电池单元30中第1个串联电池单元30的第一电池单体(B11)的负极相连；直流调压电路的第二输入端用于与m个串联电池单元30中第m个串联电池单元30的第二电池单体(Bm2)的正极相连。本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，对于本实施例所提供的各电路元器件的具体型号设置，如多绕组变压器10的原边绕组和各个副边绕组单元中的第一副边绕组和第二副边绕组的具体匝数设置，可以由设计人员自行设置，只要保证多绕组变压器10的各个副边绕组单元中的第一副边绕组的匝数相同，使m个串联电池单元30中的第一电池单体和第二电池单体的电压都朝着相同的感应电压幅值的大小变化，本实施例对此不做任何限制。
本实施例中，本发明实施例利用多绕组变压器10中各个副边绕组单元中的第一副边绕组提供电池单体的均衡电压，第二副边绕组控制和驱动对应的电压均衡单元20中的第一全控开关和第二全控开关互补导通，使得串联电池单元30中的第一电池单体和第二电池单体具有相同的均衡电压，从而使电池单体电压将朝着相同的均衡电压变化使其相等，实现均衡；并且m个副边绕组单元和电压均衡单元20的结构简单相同且开关器件数量少，结构灵活且易于拓展。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种电池单体电压主动均衡系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，包括：多绕组变压器和m个电压均衡单元，用于均衡串联的m个串联电池单元中的电池单体的电压；其中，每个所述串联电池单元均包括串联的第一电池单体和第二电池单体，所述第一电池单体的正极与所述第二电池单体的负极相连，m个所述串联电池单元中第i个串联电池单元中的第二电池单体的正极与第i+1个串联电池单元中的第一电池单体的负极相连，m为正整数，i为小于或等于m-1的正整数；
所述多绕组变压器包括原边绕组和m个副边绕组单元，所述原边绕组的第一端和第二端用于输入一路正负幅值相同的交流电；每个所述副边绕组单元均包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组的第一端和所述第二副边绕组的第一端为同名端，所述第一副边绕组的第一端与第二副边绕组的第二端相连，所述第一副边绕组的第二端用于与对应的串联电池单元的第一电池单体的正极相连；m个所述副边绕组单元中的全部所述第一副边绕组的匝数相同；
每个所述电压均衡单元均包括第一全控开关和第二全控开关，所述第一全控开关的第一端和所述第二全控开关的第二端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第二端相连，所述第二全控开关的第一端用于与对应的串联电池单元中的第二电池单体的正极相连，所述第一全控开关的第二端用于与对应的串联电池单元中的第一电池单体的负极相连，第一全控开关的控制端和所述第二全控开关的控制端均与对应的副边绕组单元的第二副边绕组的第一端相连，所述第一全控开关的开关状态与所述第二全控开关的开关状态相反。
2.根据权利要求1所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，所述第一全控开关具体为PMOS管，所述第二全控开关具体为NMOS管。
3.根据权利要求1所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，还包括：与所述原边绕组的第一端和第二端相连的交流电压源，用于输出正负幅值相同的交流电。
4.根据权利要求1所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，还包括：逆变电路，用于将输入的直流电转换为正负幅值相同的交流电输出；
其中，所述逆变电路的第一输出端和第二输出端分别与所述原边绕组的第一端和第二端一对一相连，所述逆变电路的第一输入端和第二输入端用于输入一路直流电。
5.根据权利要求4所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，还包括：直流调压电路，用于调整输入的直流电的电压，并输出电压调整后的直流电；
其中，所述直流调压电路的第一输出端和第二输出端分别与所述逆变电路的第一输入端和第二输入端一对一相连，所述直流调压电路的第一输入端和第二输入端用于输入一路直流电。
6.根据权利要求5所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，还包括：用于控制所述逆变电路和/或所述直流调压电路的控制器。
7.根据权利要求5所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，所述直流调压电路的第一输入端用于与m个所述串联电池单元中第1个串联电池单元的第一电池单体的负极相连；所述直流调压电路的第二输入端用于与m个所述串联电池单元中第m个串联电池单元的第二电池单体的正极相连。
8.根据权利要求1所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，还包括：m个所述串联电池单元。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，还包括：m个限流装置；
其中，每个所述限流装置的第一端与对应的副边绕组单元中的第一副边绕组的第二端一对一相连，每个所述限流装置的第二端用于与对应的串联电池单元的第一电池单体的正极一对一相连。
10.根据权利要求9所述的电池单体电压主动均衡系统，其特征在于，所述限流装置具体为电阻器。
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