CN111786036A - 电池系统与交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池系统与交通工具。该电池系统包括：第一电池单元；第一谐振电路，与第一电池单元连接；第二谐振电路，在与第一谐振电路发生谐振耦合的情况下，第二谐振电路接收第一谐振电路发出的能量；第二电池单元，与第二谐振电路连接。该电池系统中，包括第一谐振电路和第二谐振电路，并通过第一谐振电路和第二谐振电路来进行能量的传输，将第一电池单元的能量传输至第二电池单元。该电池系统中的第一谐振电路和第二谐振中的电感的线圈的形状和结构可以根据实际情况灵活调整，从而可以灵活控制布局整个电池系统，以使该电池系统的体积较小，能够满足现有技术中对电池系统的轻小化需求。

Description

电池系统与交通工具

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池系统与交通工具。

背景技术

主动均衡是高端电池系统中的标配，按照其均衡方式可以分为非隔离方式和隔离方式。

其中，现有技术的一种非隔离式的电池系统均衡方式的示意图，非隔离一般是采用IO驱动MOSFET控制小储能元件(比如，电容、电感等)，在不平衡的单元电池之间、电池包PACK之间切换，交换能量，使不平衡的单元电池、电池包PACK之间达到平衡，但是这种方式容易存在短路的风险。

隔离式的均衡方式可以避免非隔离式容易短路的风险，其一般是采用脉冲宽度调制PWM驱动MOSFET，来控制隔离变压器传输能量，使不平衡的单元电池或电池包PACK之间达到平衡，这种隔离的方式中采用变压器来实现能量的传输，变压器线圈的结构和形状固定，不够灵活，其所占体积也难以减小，难以满足现有技术中对电池系统轻小化的需求。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种电池系统与交通工具，以解决现有技术中的电池系统中的能量传输设备难以满足现有技术中对电池系统轻小化的需求的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种电池系统，该电池系统包括：第一电池单元；第一谐振电路，与所述第一电池单元连接；第二谐振电路，在与所述第一谐振电路发生谐振耦合的情况下，所述第二谐振电路接收所述第一谐振电路发出的能量；第二电池单元，与所述第二谐振电路连接。

进一步地，所述电池系统还包括：第一控制电路，与所述第一谐振电路连接，所述第一控制电路用于至少根据所述第二电池单元的电参数控制所述第一谐振电路与所述第一电池单元之间的导通和关断；第二控制电路，与所述第二谐振电路连接，所述第二控制电路用于至少根据所述第二电池单元的电参数控制所述第二谐振电路的工作状态。

进一步地，所述第一控制电路包括多个第一开关器件，优选所述第一控制电路为全桥控制电路或半桥控制电路。

进一步地，所述半桥控制电路包括：第一开关单元，包括第一MOS管，所述第一MOS管的漏极与所述第一电池单元的正极连接，所述第一MOS管的源极与所述第一谐振电路的第一端连接；第二开关单元，包括第二MOS管，所述第二MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极连接，优选地，所述第一开关单元还包括第一二极管，所述第一二极管的两端分别与所述第一MOS管的源极和漏极连接；所述第二开关单元还包括第二二极管，所述第二二极管的两端分别与所述第二MOS管的源极和漏极连接。

进一步地，所述全桥控制电路包括：第三开关单元，包括第三MOS管，所述第三MOS管的漏极与所述第一电池单元的正极连接，所述第三MOS管的源极与所述第一谐振电路的第一端连接；第四开关单元，包括第四MOS管，所述第四MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极连接；第五开关单元，包括第五MOS管，所述第五MOS管的漏极与所述第一电池单元的正极连接，所述第五MOS管的源极与所述第一谐振电路的第二端连接；第六开关单元，包括第六MOS管，所述第六MOS管的漏极与所述第五MOS管的源极连接，优选地，所述第三开关单元还包括第三二极管，所述第三二极管的两端分别与所述第三MOS的源极和漏极连接；所述第四开关单元还包括第四二极管，所述第四二极管的两端分别与所述第四MOS管的源极和漏极连接，所述第五开关单元还包括第五二极管，所述第五二极管的两端分别与所述第五MOS管的源极和漏极连接；所述第六开关单元还包括第六二极管，所述第六二极管的两端分别与所述第六MOS管的源极和漏极连接。

进一步地，所述第二控制电路包括第二开关器件，所述第二谐振电路包括第二电感和第三电容，所述第二开关器件用于控制所述第三电容和第二电感之间的支路的导通和关断。

进一步地，所述第二控制电路包括第七开关单元和第八开关单元，其中，所述第七开关单元包括第七MOS管，所述第八开关单元包括第八MOS管，所述第七MOS管的源极与所述第二谐振电路的第二电感连接，所述第八MOS管的源极与所述第二谐振电路的第三电容连接，所述第八MOS管的漏极与所述第七MOS管的漏极连接，或者，所述第七MOS管的漏极与所述第二谐振电路的第二电感连接，所述第八MOS管的漏极与所述第二谐振电路的第三电容连接，所述第八MOS管的源极与所述第七MOS管的源极连接，优选地，所述第七开关单元还包括第七二极管，所述第七二极管的两端分别与所述第七MOS管的源极和漏极连接，所述第八开关单元还包括第八二极管，所述第八二极管的两端分别与所述第八MOS管的源极和漏极连接。

进一步地，所述电池系统包括整流电路，所述整流电路的一端与所述第二谐振电路连接，所述整流电路的另一端与所述第二电池单元连接，优选地，所述整流电路为全桥整流电路、半桥整流电路或二极管。

进一步地，所述第二谐振电路有多个，所述第二电池单元有多个，所述第二控制电路有多个，所述第二谐振电路、所述第二控制电路以及所述第二电池单元一一对应连接。

进一步地，所述第一谐振电路有并联的多个，所述第一控制电路有多个，所述第一谐振电路与所述第一控制电路一一对应连接，所述第二谐振电路一一对应与所述第一谐振电路发生谐振耦合并接收对应的所述第一谐振电路的能量。

进一步地，所述第一电池单元有多个，所述第一电池单元与所述第一谐振电路以及所述第一控制电路一一对应地连接。

进一步地，所述第一电池单元包括第一电池包中的至少部分第一电池单体，所述第二电池单元包括第二电池包中的至少部分第二电池单体，优选所述第一电池包与所述第二电池包为同一个电池包。

进一步地，所述第一谐振电路包括依次串联的第一电容、第一电感以及第二电容，所述第二谐振电路包括依次串联的第二电感与第三电容。

进一步地，所述电池系统还包括调压电路，所述调压电路与所述第一电池单元串联；优选地，所述调压电路为降压电路。

根据本申请的另一方面，提供了一种交通工具，包括电池系统，其特征在于，所述电池系统为任一种所述的电池系统。

应用本申请的技术方案，上述的电池系统中，包括第一谐振电路和第二谐振电路，并通过第一谐振电路和第二谐振电路来进行能量的传输，将第一电池单元的能量传输至第二电池单元。该电池系统中的第一谐振电路和第二谐振中的电感的线圈的形状和结构可以根据实际情况灵活调整，从而可以灵活控制布局整个电池系统，以使该电池系统的体积较小，能够满足现有技术中对电池系统的轻小化需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的一种实施例的电池系统的示意图；

图2示出了本发明的另一种实施例的电池系统的框架图；

图3示出了本发明的再一种实施例的电池系统的局部结构示意图；

图4(a)示出了本发明的又一种实施例中的电池系统中的局部结构示意图；

图4(b)示出了本发明的另一种实施例中的电池系统中的局部结构；

图5示出了本发明的实施例1的电池系统的优选的结构图；

图6示出了本发明的另一种实施例的电池系统的局部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一电池单元；20、第一控制电路；30、第一谐振电路；40、第二控制电路；50、第二谐振电路；60、第二电池单元；70、整流电路；

21、第一开关单元；211、第一MOS管；212、第一二极管；22、第二开关单元；221、第二MOS管；222、第二二极管；23、第三开关单元；231、第三MOS管；232、第三二极管；24、第四开关单元；241、第四MOS管；242、第四二极管；25、第五开关单元；251、第五MOS管；252、第五二极管；26、第六开关单元；261、第六MOS管；262、第六二极管；

31、第一电容；32、第一电感；33、第二电容；

41、第七开关单元；411、第七MOS管；412、第七二极管；42、第八开关单元；421、第八MOS管；422、第八二极管；

51、第二电感；52、第三电容；

61、第一电池单体；62、第二电池单体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。

如背景技术中所提到的，现有技术中的带有主动均衡功能的隔离式的电池系统中，通过变压器来进行能量的传输，变压器线圈的结构和形状固定，不够灵活，其所占体积也难以减小，难以满足现有技术中对电池系统轻小化的需求。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种电池系统，如图1所示，该电池系统包括：

第一电池单元10；

第一谐振电路30，与上述第一电池单元10连接，从第一电池单元获取能量；

第二谐振电路50，在与上述第一谐振电路30发生谐振耦合的情况下，上述第二谐振电路50接收上述第一谐振电路发出的能量；

第二电池单元60，与上述第二谐振电路50连接，用于接收第二谐振电路50传输来的能量。

上述的电池系统中，包括第一谐振电路和第二谐振电路，并通过第一谐振电路和第二谐振电路来进行能量的传输，将第一电池单元的能量传输至第二电池单元。该电池系统中的第一谐振电路和第二谐振中的电感的线圈的形状和结构可以根据实际情况灵活调整，从而可以灵活控制布局整个电池系统，以使该电池系统的体积较小，能够满足现有技术中对电池系统的轻小化需求。

需要说明的是，本申请的第一电池单元和第二电池单元均可以为现有技术中任何的包括电池单体的单元，其中，的第二电池单元可以是处于欠电压需要充电的电池单元。例如，第一电池单元和第二电池单元可以均为电池包，各电池包包括多个电池组，第一电池单元和第二电池单元可以均为电池组，电池组包括多个电池单体，第一电池单元和第二电池单元还可以均为电池单体。当然，第一电池单元和第二电池单元的类型可以不同，例如，第一电池单元为电池包，第二电池单元为电池组或者电池单体；再例如，第二电池单元为电池包，第一电池单元为电池组或者电池单体；又例如，第一电池单元为电池组，第二电池单元为电池单体；还例如，第二电池单元为电池组，第一电池单元为电池单体。

并且，还需要说明的是，第一电池单元和第二电池单元可以不是同一个的电源装置中的至少部分，也可以均是同一个的电源装置中的至少部分，一种具体的实施例中，第一电池单元为电阻组或者电池包，第二电池单元为第一电池单元中的电池单体。另一种具体的实施例中，第一电池单元为电池组或者电池包中的部分电池单体，第二电池单元为第一电池单元对应的电池组或者电池包中的部分电池单体。这两个实施例中，可以实现能量在一个电池装置中进行传输，且传输至需要充电的电池单元中，实现电池的能量主动均衡。

更为具体的一种实施例中，上述第一电池单元包括第一电池包中的至少部分第一电池单体，上述第二电池单元包括第二电池包中的至少部分第二电池单体，优选上述第一电池包与上述第二电池包为同一个电池包。其中，有的第一电池单体和有的第二电池单体可以为同一个电池单体。

需要说明的是，本申请的第一谐振电路和第二谐振电路可以为任何的谐振电路，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适结构的谐振电路作为本申请的第一谐振电路和第二谐振电路。例如，电容和电感串联的谐振电路，或者电容和电感并联的谐振电路，又或者电容、电感以及电阻串联的谐振电路，再或者电容、电感以及电阻并联的谐振电路。

还需要说明的是，在没有特殊说明的情况下，本申请的“连接”就是指电性连接，并且，该“连接”可以为直接连接，也可以为间接连接，即通过第三者的连接。同样地，本申请的“串联”可以指直接串联，也可以指间接串联，“并联”同样可以指直接并联，也可以指间接并联。

本申请的一种具体的实施例中，如图4(a)和图4(b)所示，第一谐振电路30为第一电容31、第一电感32以及第二电容33串联形成的电路。这样的谐振电路的安全性能更好。

本申请的另一种实施例中，如图5所示，第二谐振电路50为第二电感51和第三电容52串联形成的电路。

为了更好地控制电源设备之间的能量传输，本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电池系统还包括第一控制电路20和第二控制电路40，其中，上述第一控制电路20用于至少根据上述第二电池单元60的电参数控制上述第一谐振电路30与上述第一电池单元10的导通和关断状态，即控制第一谐振电路30是否与第一电池单元10之间的连接支路的导通和关断，从而控制二者之间的导通和关断，通过控制二者之间的导通的和关断不仅能够控制第一谐振电路30是否接收第一电池单元10的能量，还能通过控制导通的时间和关断的时间来控制接收能量的多少；第二控制电路40与上述第二谐振电路50连接，上述第二控制电路40用于至少根据上述第二电池单元60的电参数控制上述第二谐振电路50的工作状态，即控制第二谐振电路50是否工作。

需要说明的是，上述的第一控制电路和第二控制电路均是至少根据第二电池单元的电参数对应控制两个谐振电路的状态，这里的电参数一般是能量信息，也就是说，第一控制电路和第二控制电路均需要根据第二电池单元的能量信息来对应控制谐振电路的工作，在第二电池单元的能量较少且需要充电的情况下，第一控制电路控制第一电池单元和第一谐振电路导通，且第二控制电路控制第二谐振电路工作，以对第二电池单元进行充电。

另外，对于第一控制电路来说，其可能还需要根据第一电池单元的能量信息来控制第一电池单元和第一谐振电路的导通和关断。在一种具体的实施例中，第一电池单元和第二电池单元对应同一个电源装置，第一控制电路和第二控制电路均可以根据该电源装置内部的能量信息来控制第一谐振电路和第二谐振电路的工作。具体地，如图3所示电池系统还包括微控制单元MCU以及主动前端AFE(Active Front End)(该部分用来采集电池系统中的电池单体或电池组的电流信息、电压信息以及温度信息)，微控制单元MCU会实时与主动前端AFE进行通讯，以获取各个电池组或者电池单体的能量信息，第一控制电路和第二控制电路根据该能量信息来控制第一谐振电路和第二谐振电路的工作。图3中的衡电路(主动或被动均衡)就是本申请中的包括第一谐振电路、第一控制电路、第二谐振电路以及第二控制电路在内的电路结构。

另外，本申请的一种图中未示出的实施例中，该电池系统还包括温度采集电路与恒温电路，温度采集电路以及恒温电路也会实时与微控制单元MCU进行实时通讯将采集的温度数据发送给微控制单元MCU，微控制单元MCU也可以进行数据传输以及数据存储。

本申请的第一控制电路为任何可以实现上述功能的电路，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的电路作为第一控制电路。一种具体的实施例中，上述第一控制电路包括多个第一开关器件，各个第一开关器件可以为任何能够实现开关作用的器件，例如，MOS管、二极管或者三极管等等。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的器件作为第一开关器件。

为了更好地控制第一电池单元10和第一谐振电路30之间的导通或者关断，本申请的一种实施例中，上述第一控制电路20为全桥控制电路或半桥控制电路。图4(a)所示为半桥控制电路，如图4(a)所示，上述半桥控制电路包括第一开关单元21和第二开关单元22，第一开关单元21包括第一MOS管211，上述第一MOS管211的漏极与上述第一电池单元10的正极连接，上述第一MOS管211的源极与上述第一谐振电路30的第一端连接，该图中，第一谐振电路包括依次串联的第一电容31、第一电感32和第二电容33，所以第一电容31的远离第一电感32的一端为第一谐振电路30的第一端；第二开关单元22包括第二MOS管221，上述第二MOS管221的漏极与上述第一MOS管211的源极连接。其中的第一MOS管211和第二MOS管221均为第一开关器件。

需要说明的是，上述的第一谐振单元的第一端可以为第一谐振单元的任何一个输入端。

电池系统在实际的工作过程中，第一电池单元10的能量传输至第一谐振电路30的过程中，能量会发生损耗，为了以较小的损耗将第一电池单元10中的电能传输至第一谐振电路30，图4(a)所示，上述第一开关单元21还包括第一二极管212，上述第一二极管212的两端分别与上述第一MOS管211的源极和漏极连接；上述第二开关单元22还包括第二二极管222，上述第二二极管222的两端分别与上述第二MOS管221的源极和漏极连接。MOS管和对应并联的二极管可以为封装在一起形成的开关单元，也可以是分别单独封装的两个器件形成的开关单元。

需要说明的是，对于不同的MOS管，二极管的正极和负极连接的电极不同，对于NMOS管来说，二极管的正极与源极电连接，负极与漏极电连接，如图5所示。对于PMOS管来说，二极管的正极与漏极电连接，负极与源极电连接。

图4(b)所示为全桥控制电路，如图4(b)所示，上述全桥控制电路包括第三开关单元23、第四开关单元24、第五开关单元25和第六开关单元26，其中，第三开关单元23包括第三MOS管231，上述第三MOS管231的漏极与上述第一电池单元10的正极连接，上述第三MOS管231的源极与上述第一谐振电路30的第一端连接；第四开关单元24包括第四MOS管241，上述第四MOS管241的漏极与上述第三MOS管231的源极连接；第五开关单元25包括第五MOS管251，上述第五MOS管251的漏极与上述第一电池单元10的正极连接，上述第五MOS管251的源极与上述第一谐振电路30的第二端连接，该图中，第一谐振电路包括依次串联的第一电容31、第一电感32和第二电容33，所以第一电容31的远离第一电感32的一端为第一谐振电路30的第一端，第二电容33的远离第一电感32的第一端为第一谐振电路30的第二端；第六开关单元26包括第六MOS管261，上述第六MOS管261的漏极与上述第五MOS管251的源极连接。其中的第三MOS管231、第四MOS管241、第五MOS管251以及和第六MOS管261均为第一开关器件。

需要说明的是，上述的第一谐振单元的第一端可以为第一谐振单元的任何一个输入端，上述的第一谐振单元的第二端可以为第一谐振单元的任何一个输出端。

为了以较小的损耗将第一电池单元10中的电能传输至第一谐振电路30，如图4(b)所示，上述第三开关单元23还包括第三二极管232，上述第三二极管232的两端分别与上述第三MOS的源极和漏极连接；上述第四开关单元24还包括第四二极管242，上述第四二极管242的两端分别与上述第四MOS管241的源极和漏极连接，上述第五开关单元25还包括第五二极管252，上述第五二极管252的两端分别与上述第五MOS管251的源极和漏极连接；上述第六开关单元26还包括第六二极管262，上述第六二极管262的两端分别与上述第六MOS管261的源极和漏极连接。MOS管和对应并联的二极管可以为封装在一起形成的开关单元，，也可以是分别单独封装的两个器件形成的开关单元。

同样需要说明的是，在全桥电路中，对于不同的MOS管，二极管的正极和负极连接的电极不同，如图4(b)以及图5所示，对于NMOS管来说，二极管的正极与源极电连接，负极与漏极电连接。对于PMOS管来说，二极管的正极与漏极电连接，负极与源极电连接。

相对于半桥控制电路，全桥控制电路能够驱动的能量更多，因此，在电池系统中的第一电池单元10中的电池比较少的情况下，可以采用半桥控制电路来实现对第一电池单元10和第一谐振电路30之间的导通与关断的控制，从而为需要充电的第二电池单元60进行充电。在电池系统中的第一电池单元10中的电池比较多且需要充电的第二电池单元60较多的情况下，可以采用全桥控制电路来实现对第一电池单元10和第一谐振电路30之间的导通与关断的控制，这样充电的效率更高。

需要说明的是，对于本申请的半桥控制电路或者全桥控制电路来说，图4(a)和图4(b)中的结构均分别是全桥控制电路以及半桥控制电路中的一种具体的结构，本领域技术人员可以根据实际情况来进行调整，比如将其中的MOS管均替换为三极管(BJT)也是可行的。

本申请的第二控制电路可以为任何可以控制第二谐振电路的工作状态的电路，本领域技术人员可以根据实际情况设置合适的电路结构作为本申请的第二控制电路。

本申请的一种实施例中，上述第二控制电路包括第二开关器件，如图5所示，上述第二谐振电路50包括第二电感51和第三电容52，上述第二开关器件用于控制上述第三电容52和第二电感51之间的支路的导通和关断，对于不同的第二谐振电路来说，其对应需要的第二控制电路不同，例如，在第二谐振电路为并联谐振电路的情况下，例如只包括并联的电容和电感，那么，对应的第二控制电路应该至少包括两个第二开关器件，其中部分的第二开关器件位于电容和电感连接的一个支路上，另一部分的第二开关器件位于电容和电感连接的另一个支路上。该第二开关器件可以为现有技术中的任何具有导通和关断功能的器件，例如，可以为二极管、三极管以及MOS管。

一种具体的实施例中，如图5所示，上述第二控制电路40包括第七开关单元41和第八开关单元42，上述第七开关单元41包括第七MOS管411，上述第八开关单元42包括第八MOS管421，该实施例中，第七MOS管411和第八MOS管421均为NMOS管时，上述第七MOS管411的源极与上述第二谐振电路50的第二电感51连接，上述第八MOS管421的源极与上述第二谐振电路50的第三电容52连接，上述第八MOS管421的漏极与上述第七MOS管411的漏极连接。其中，第七MOS管411和第八MOS管421为第二开关器件。

当然，本申请的第七MOS管411和第八MOS管421并不限于为NMOS管，其还可以为PMOS管，当二者为PMOS管时，上述第七MOS管411的漏极与上述第二谐振电路50的第二电感51连接，上述第八MOS管421的漏极与上述第二谐振电路50的第三电容52连接，上述第八MOS管421的源极与上述第七MOS管411的源极连接。

为了使得第二谐振电路50收到的能量以较小的损耗传输至第二电池单元60，本申请的一种实施例中，如图5所示，上述第七开关单元41还包括第七二极管412，上述第七二极管412的两端分别与上述第七MOS管411的源极和漏极连接，上述第八开关单元42还包括第八二极管422，上述第八二极管422的两端分别与上述第八MOS管421的源极和漏极连接。

同样需要说明的是，在第二控制电路40中，对于不同的MOS管，二极管的正极和负极连接的电极不同，如图4(b)以及图5所示，对于NMOS管来说，二极管的正极与源极电连接，负极与漏极电连接。对于PMOS管来说，二极管的正极与漏极电连接，负极与源极电连接。

本申请的再一种实施例中，如图5所示，上述电池系统包括整流电路70，上述整流电路70的一端与上述第二谐振电路50连接，上述整流电路70的另一端与上述第二电池单元60连接。通过该整流电路70实现对第二谐振电路50传输的能量进行整流，以实现第二电池单元60(图5中的第一电池单体61和第二电池单体62)提供的能量是符合电池的标准参数要求的，从而可以延长电池的使用寿命，有效减少对电池性能的损害。

如图5所示，本申请的一种实施例中，上述整流电路70仅包括二极管，即整流电路70为二极管。当然，本申请的整流电路并不限于上述的二极管，其还可以为半桥整流电路以及全桥整流电路等等，本领域技术人员可以根据实际情况来选择合适结构的整流电路应用在本申请的电池系统中。

在实际的应用过程中，有时候电池系统中需要充电的第二电池单元60较多，为了解决这一问题，本申请的一种实施例中，上述第二谐振电路50有多个，上述第二控制电路40有多个，上述第二谐振电路50、上述第二控制电路40以及上述第二电池单元60一一对应连接，如图5所示的结构中，第二谐振电路50有两个，第二电池单元60有两个，且均为电池单体，第二控制电路40也有两个。通过这样的方式能够直接将能量输送至对应的需要能量的第二电池单元60中。

当然，对于需要充电的第二电池单元较多的电池系统来说，并不一定通过上段的实施例来实现多个第二电池单元的充电，本申请的另一种图中未示出的实施例中，电池系统中的第二谐振电路有一个，第二控制电路有一个，该电池系统还包括能量分配电路，该能量分配电路的一端与第二谐振电路串联，另一端与多个第二电池单元串联，将第二谐振电路传输至该分配电路的能量进行分配，得到多个能量份，且将分配后的各能量份传输至对应的第二电池单元中。

本申请的第一谐振电路30的个数也可以为一个或者多个，如图5所示，电池系统中包括一个第一谐振电路30。如图6所示的电池系统中，第一谐振电路30有并联的多个，且对应的第一控制电路20有多个，上述第一谐振电路30与上述第一控制电路20一一对应连接，形成多个并联的支路，上述第二谐振电路50一一对应与上述第一谐振电路发生谐振耦合并接收对应的上述第一谐振电路30的能量，即第一谐振电路30的个数和第二谐振电路50的个数相同，且一一对应地发生谐振耦合以传输能量。

如图6所示，一种更为具体的实施例中，上述第一电池单元10有多个，上述第一电池单元10与上述第一谐振电路30以及上述第一控制电路20一一对应地连接。

为了使得第一谐振电路接收到的电流更加符合其自身的标准参数要求，本申请的一种图中实施例中，上述电池系统还包括调压电路，该上述调压电路与上述第一电池单元串联，该调压电路可以为升压电路，也可以为降压电路，具体可以根据实际情况进行选择。对于第一电池单元的电压较高的情况中，上述调压电路为降压电路。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种交通工具，包括电池系统，上述电池系统为任一种上述的电池系统。

该交通工具由于包括上述的电池系统，其体积可以更小，且可靠性更高。

当然，本申请的电池系统并不限于应用在交通工具中，其还可以应用在任何需要电池系统的装置或者设备中，本领域技术人员可以根据实际需求将其应用在合适的装置或者设备中。

为了使得本领域技术人员能够更加了解本申请的电池系统以及其对应的技术效果，以下将结合具体的实施例来说明。

实施例1

该电池系统的结构如图5所示，具体的连接关系此处就不再赘述了。该电池系统中，第一电池单元10为电池组，第二电池单元为该电池组中的两个电池单体，分别为第一电池单体61和第二电池单体62，该图中，第一电池单元10中，在第一电池单体61和第二电池单体62之间还包括多个电池单体，其中“…”表示省略的一些电池单体。

该电池系统的工作过程包括：

当检测到电池系统中的多个电池中的某个或某些电池出现能量不均衡时，会控制第三开关单元23以及第六开关单元26导通，同时控制第四开关单元24以及第五开关单元25闭合，从而形成第一续流路径(即，第一电池单元10的正极→第三开关单元23→第一电容31→第一电感32→第二电容33→第六开关单元26→第一电池单元10的负极)；然后，控制第四开关单元24以及第五开关单元25导通，同时控制第三开关单元23以及第六开关单元26闭合，形成第二续流路径(即，第一电池单元10的正极→第五开关单元25→第二电容33→第一电感32→第一电容31→第四开关单元24→第一电池单元10的正极)，然后根据交替导通频率(其中，这里的交替导通频率是根据第一电容31、第一电感32以及第二电容33确定的)控制第一续流路径和第二续流路径交替工作，从而使得能量第一谐振电路30的振幅不断发生变化，将能量发送出去；当第二谐振电路50接收到第一谐振电路30发送的能量的情况下，两个第二控制电路40中的第七开关单元和第八开关单元都导通，从而使得第二谐振电路50接收到的能量通过第二控制电路40将能量传输至整流电路70以进行整流，并将整流后的能量发送至存在能量不均衡的第一电池单体61和第二电池单体62，从而实现对电池系统的各个电池进行能量均衡。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的电池系统中，包括第一谐振电路和第二谐振电路，并通过第一谐振电路和第二谐振电路来进行能量的传输，将第一电池单元的能量传输至第二电池单元。该电池系统中的第一谐振电路和第二谐振中的电感的线圈的形状和结构可以根据实际情况灵活调整，从而可以灵活控制布局整个电池系统，以使该电池系统的体积较小，能够满足现有技术中对电池系统的轻小化需求。

2)、本申请的交通工具由于包括上述的电池系统，其体积可以更小，且可靠性更高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电池系统，其特征在于，包括：

第一电池单元；

第一谐振电路，与所述第一电池单元连接；

第二谐振电路，在与所述第一谐振电路发生谐振耦合的情况下，所述第二谐振电路接收所述第一谐振电路发出的能量；

第二电池单元，与所述第二谐振电路连接。

2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括：

第一控制电路，与所述第一谐振电路连接，所述第一控制电路用于至少根据所述第二电池单元的电参数控制所述第一谐振电路与所述第一电池单元之间的导通和关断；

第二控制电路，与所述第二谐振电路连接，所述第二控制电路用于至少根据所述第二电池单元的电参数控制所述第二谐振电路的工作状态。

3.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述第一控制电路包括多个第一开关器件，优选所述第一控制电路为全桥控制电路或半桥控制电路。

4.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述半桥控制电路包括：

第一开关单元，包括第一MOS管，所述第一MOS管的漏极与所述第一电池单元的正极连接，所述第一MOS管的源极与所述第一谐振电路的第一端连接；

第二开关单元，包括第二MOS管，所述第二MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极连接，

优选地，所述第一开关单元还包括第一二极管，所述第一二极管的两端分别与所述第一MOS管的源极和漏极连接；所述第二开关单元还包括第二二极管，所述第二二极管的两端分别与所述第二MOS管的源极和漏极连接。

5.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述全桥控制电路包括：

第三开关单元，包括第三MOS管，所述第三MOS管的漏极与所述第一电池单元的正极连接，所述第三MOS管的源极与所述第一谐振电路的第一端连接；

第四开关单元，包括第四MOS管，所述第四MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极连接；

第五开关单元，包括第五MOS管，所述第五MOS管的漏极与所述第一电池单元的正极连接，所述第五MOS管的源极与所述第一谐振电路的第二端连接；

第六开关单元，包括第六MOS管，所述第六MOS管的漏极与所述第五MOS管的源极连接，

优选地，所述第三开关单元还包括第三二极管，所述第三二极管的两端分别与所述第三MOS的源极和漏极连接；所述第四开关单元还包括第四二极管，所述第四二极管的两端分别与所述第四MOS管的源极和漏极连接，所述第五开关单元还包括第五二极管，所述第五二极管的两端分别与所述第五MOS管的源极和漏极连接；所述第六开关单元还包括第六二极管，所述第六二极管的两端分别与所述第六MOS管的源极和漏极连接。

6.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述第二控制电路包括第二开关器件，所述第二谐振电路包括第二电感和第三电容，所述第二开关器件用于控制所述第三电容和第二电感之间的支路的导通和关断。

7.根据权利要求6所述的电池系统，其特征在于，所述第二控制电路包括第七开关单元和第八开关单元，其中，所述第七开关单元包括第七MOS管，所述第八开关单元包括第八MOS管，

所述第七MOS管的源极与所述第二谐振电路的第二电感连接，所述第八MOS管的源极与所述第二谐振电路的第三电容连接，所述第八MOS管的漏极与所述第七MOS管的漏极连接，或者，

所述第七MOS管的漏极与所述第二谐振电路的第二电感连接，所述第八MOS管的漏极与所述第二谐振电路的第三电容连接，所述第八MOS管的源极与所述第七MOS管的源极连接，

优选地，所述第七开关单元还包括第七二极管，所述第七二极管的两端分别与所述第七MOS管的源极和漏极连接，所述第八开关单元还包括第八二极管，所述第八二极管的两端分别与所述第八MOS管的源极和漏极连接。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统包括整流电路，所述整流电路的一端与所述第二谐振电路连接，所述整流电路的另一端与所述第二电池单元连接，优选地，所述整流电路为全桥整流电路、半桥整流电路或二极管。

9.根据权利要求2至7任一项所述的电池系统，其特征在于，所述第二谐振电路有多个，所述第二电池单元有多个，所述第二控制电路有多个，所述第二谐振电路、所述第二控制电路以及所述第二电池单元一一对应连接。

10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述第一谐振电路有并联的多个，所述第一控制电路有多个，所述第一谐振电路与所述第一控制电路一一对应连接，所述第二谐振电路一一对应与所述第一谐振电路发生谐振耦合并接收对应的所述第一谐振电路的能量。

11.根据权利要求10所述的电池系统，其特征在于，所述第一电池单元有多个，所述第一电池单元与所述第一谐振电路以及所述第一控制电路一一对应地连接。

12.根据权利要求11所述的电池系统，其特征在于，所述第一电池单元包括第一电池包中的至少部分第一电池单体，所述第二电池单元包括第二电池包中的至少部分第二电池单体，优选所述第一电池包与所述第二电池包为同一个电池包。

13.根据权利要求2至6中任一项所述的电池系统，其特征在于，所述第一谐振电路包括依次串联的第一电容、第一电感以及第二电容，所述第二谐振电路包括依次串联的第二电感与第三电容。

14.根据权利要求2至7中任一项所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括调压电路，所述调压电路与所述第一电池单元串联；优选地，所述调压电路为降压电路。

15.一种交通工具，包括电池系统，其特征在于，所述电池系统为权利要求1至14中任一项所述的电池系统。

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