CN112054572A - 基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法 - Google Patents

基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法，包括检测电路、控制电路、开关阵列以及全桥电路；所述检测电路用于检测锂电池中各单体电池的电压并将检测信号输出至控制电路，所述控制电路根据检测电路输出的电压检测信号控制开关阵列的通断将高电压目标单体电池的电量通过全桥电路转移至低电压目标单体电池；基于开关阵列选择性地对锂电池的进行有效均衡，均衡效率高，确保锂电池的均衡速度，而且结构简单，易于模块化，扩展性强，能够适用于不同电压等级的锂电池，实用性强。

Description

基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法。
背景技术
锂电池具有高能量密度、无记忆效应、单节循环周期长等优点，因此，锂电池被广泛应用，极大地推动了能源、通讯、航天、新能源汽车等行业的发展。锂电池单体电压范围一般在3.0V-4.2V，如磷酸铁锂电池额定电压为3.2V，钴酸锂电池为3.7V，为满足设备供电需求，往往需将多节锂电池串联成组以构成高电压能量存储与供应装置。
锂电池过充过放均对其性能造成不可逆损伤，在实际运用中往往会增加过充放保护电路，由于制造工艺等因素，电池容量、内阻及自放电特性必然存在一定差异，并导致电池组中各电池单体电压、荷电状态(SOC,State Of Charge)失衡，进而引起整个电池组的性能下降，因此，锂电池的均衡性直接影响到锂电池使用寿命。
现有技术中，对于锂电池的均衡采用级联式均衡和集中式均衡，其中，级联式均衡实现相邻电池单体间的能量传输，拥有较为简单的结构并利于模块化，但由于能量的逐级传递而使得均衡效率低，均衡速度慢,适用于串联电池节数少的低压电池组；集中式均衡实现电池单体与电池组间能量传输，由于每个单体都对应有均衡电路，均衡效率高，速度快，但通常采用变压器作为隔离元件，体积较大且扩展能量较差。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段进行解决。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法，基于开关阵列选择性地对锂电池的进行有效均衡，均衡效率高，确保锂电池的均衡速度，而且结构简单，易于模块化，扩展性强，能够适用于不同电压等级的锂电池，实用性强。
本发明提供的一种基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法，包括检测电路、控制电路、开关阵列以及全桥电路；
所述检测电路用于检测锂电池中各单体电池的电压并将检测信号输出至控制电路，所述控制电路根据检测电路输出的电压检测信号控制开关阵列的通断将高电压目标单体电池的电量通过全桥电路转移至低电压目标单体电池；
所述开关阵列包括n+1个开关桥臂，锂电池中，编号为奇数的单体锂电池的正极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第一连接端子连接，编号为偶数的单体锂电池的正极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第二连接端子连接，整个锂电池的负极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第二连接端子连接。
进一步，单体锂电池的编号由整体锂电池的负极到正极依次编号，对应于整个锂电池的负极的开关桥臂为S0，对应于整个锂电池正极的桥臂为Sn，其中：
桥臂S0由一个NMOS管构成；
开关桥臂S1至开关桥臂Sn由两个PMOS管串接形成，其中，同一开关桥臂的PMOS管的源极相连接。
进一步，所述全桥电路包括电感L、电容C、NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4；
NMOS管Q1的漏极与NMOS管Q3的漏极连接，NMOS管Q1的源极连接于NMOS管Q2的漏极，NMOS管Q2的源极与NMOS管Q4的源极连接，NMOS管Q3的源极和NMOS管Q4的漏极连接，NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4均具有续流二极管，NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4的栅极均由控制电路控制；
电感L1的一端作为全桥电路的第一连接端子，电感L1的另一端连接于NMOS管Q1的源极和NMOS管Q2的漏极之间的公共连接点，NMOS管Q3的源极和NMOS管Q4的漏极之间的公共连接点作为全桥电路的第二连接端子，电容C的一端连接于NMOS管Q1和NMOS管Q3的漏记之间的公共连接点，电容C的另一端连接于NMOS管Q2和NMOS管Q4的源极之间的公共连接点。
相应地，本发明还提供了一种基于上述均衡装置的锂电池均衡方法，包括以下步骤：
S1.检测电路检测个单体电池的电压并输入至控制电路中；
S2.控制电路计算各单体电池相互之间的电压差值ΔVcell，若ΔVcell>VON，则进入到步骤S3，其中，VON为进行电池均衡的开启电压；
S3.控制电路控制控制桥臂S0、S1以及S2处于工作状态，对均衡装置进行软启动；
S4.全桥电路软启动完成后，控制电路控制高电压目标单体电池Celli所对应的桥臂导通以及控制全桥电路处于，将高电压目标单体电池Celli的电量转移至全桥电路中，全桥电路处于升压状态；
S5.当全桥电路升压完成后，控制电路控制低电压目标单体电池所对应的桥臂导通以及全桥电路处于工作状态，将全桥电路的电量转移至低电压目标单体电池，全桥电路处于降压状态；
S6.重复步骤S4-S5，且控制电路判断单体电池相互之间的电压差值ΔVcell是否满足ΔVcell<VOFF，则控制电路控制各桥臂以及全桥电路停止工作，锂电池的均衡过程结束，其中，VOFF进行电池均衡的结束电压。
进一步，步骤S3中，对均衡装置进行软启动具体包括：
S31.电感蓄能阶段：控制电路控制桥臂S1和桥臂S2处于导通状态，其余桥臂处于截止状态，且桥臂S2的导通时间ts1为：
Figure BDA0002643061910000041
其中，uC为电容C的电压，L为电感L的电容值，Vcell2为单体电池Cell2的电压，ILmax为电感L的最大承受电流；
S32.电感释能阶段：控制电路控制桥臂S2截止，桥臂S1保持导通，且桥臂S0导通；其中，电感释能阶段持续时间ts2必须满足以下条件：
Figure BDA0002643061910000042
其中，Vcell1为单体电池Cell1的电压；
S33.判断电容C的电压uC是否达到设定电压值VCth，如是，则结束均衡装置的软启动过程，如否，则重复步骤S31和步骤S32，直至电容C的电压uC达到设定电压值VCth。
进一步，步骤S4中，将高电压目标单体电池Celli的电量转移至电容C具体包括：
如果i为偶数时，则：
控制电路控制高电压目标单体电池Celli对应的桥臂导通，且控制电路控制全桥电路的NMOS管Q4处于导通状态，高电压目标单体电池Celli对电感L充电；
电感L充电完成后，控制电路控制NMOS管Q4处于截止状态，高电压目标单体电池Celli和电感L的电量转移至电容C；
如果i为奇数时，则：
控制电路控制高电压目标单体电池Celli对应的桥臂导通，且控制电路控制全桥电路的NMOS管Q2处于导通状态，高电压目标单体电池Celli对电感L充电；
电感L充电完成后，控制电路控制NMOS管Q2处于截止状态，高电压目标单体电池Celli和电感L的电量转移至电容C；
NMOS管Q4或者NMOS管Q2工作时，控制电路控制NMOS管Q4或者NMOS管Q2的PWM控制信号的占空比Dboost为：
Figure BDA0002643061910000051
其中，uC为电容C的电压，Vcell为高电压目标单体电池的电压。
进一步，步骤S5中，将电容C的电量转移至低电压目标单体电池cellj包括：
如果j为偶数时，则：
控制电路控制NMOS管Q2始终处于导通状态，而NMOS管Q3间歇导通；
如果j为奇数时，则：
控制电路控制NMOS管Q4始终处于导通状态，而NMOS管Q1间歇导通；
其中，NMOS管Q1和NMOS管Q3工作时，控制电路控制NMOS管Q1或者NMOS管Q3的PWM控制信号的占空比Dbuck：
Figure BDA0002643061910000052
其中，uC为电容C的电压，Vcell为低电压目标单体电池的电压；
当电容C的电压uC达到下降到设定值VCmin时，则停止将电容C的电量转移至低电压目标电池。
本发明的有益效果：通过本发明，基于开关阵列选择性地对锂电池的进行有效均衡，均衡效率高，确保锂电池的均衡速度，而且结构简单，易于模块化，扩展性强，能够适用于不同电压等级的锂电池，实用性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电路原理图。
图3为本发明软启动电感蓄能阶段示意图。
图4为本发明软启动电感释能阶段示意图。
图5为本发明高电压目标单体电池Celli(i为偶数)的电量转移至电容C第一阶段示意图。
图6为本发明高电压目标单体电池Celli(i为偶数)的电量转移至电容C第二阶段示意图。
图7为本发明高电压目标单体电池Celli(i为奇数)的电量转移至电容C第一阶段示意图。
图8为本发明高电压目标单体电池Celli(i为奇数)的电量转移至电容C第二阶段示意图。
图9为本发明电容C的电量转移至低电压目标电池Cellj(j为偶数)第一阶段示意图。
图10为本发明电容C的电量转移至低电压目标电池Cellj(j为偶数)第二阶段示意图。
图11为本发明电容C的电量转移至低电压目标电池Cellj(j为奇数)第一阶段示意图。
图12为本发明电容C的电量转移至低电压目标电池Cellj(j为奇数)第二阶段示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种基于全桥电路的锂电池电压均衡装置及其均衡方法，包括检测电路、控制电路、开关阵列以及全桥电路；
所述检测电路用于检测锂电池中各单体电池的电压并将检测信号输出至控制电路，所述控制电路根据检测电路输出的电压检测信号控制开关阵列的通断将高电压目标单体电池的电量通过全桥电路转移至低电压目标单体电池；
所述开关阵列包括n+1个开关桥臂，锂电池中，编号为奇数的单体锂电池的正极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第一连接端子连接，编号为偶数的单体锂电池的正极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第二连接端子连接，整个锂电池的负极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第二连接端子连接。通过本发明，基于开关阵列选择性地对锂电池的进行有效均衡，确保锂电池的均衡效率，而且结构简单，易于模块化，扩展性强，能够适用于不同电压等级的锂电池，实用性强，其中，检测电路采用现有的电压检测电路，并且为多个，针对于各个单体电池以及电容C一一对应布置，控制电路采用现有的MOS管驱动电路以及控制器，控制器采用现有的单片机、微控制器即可。
本实施例中，单体锂电池的编号由整体锂电池的负极到正极依次编号，对应于整个锂电池的负极的开关桥臂为S0，对应于整个锂电池正极的桥臂为Sn，如图2所示：由于锂电池是由n个单体电池串联形成，那么整个锂电池的负极所对应的单体电池的编号为1，而整个锂电池的正极所对应的单体电池则为n；
其中：
桥臂S0由一个NMOS管构成；
开关桥臂S1至开关桥臂Sn由两个PMOS管串接形成，其中，同一开关桥臂的PMOS管的源极相连接，通过上述结构，使得开关桥臂与单体电池形成一个模块，从而利于模块化，简化锂电池的结构。
本实施例中，所述全桥电路包括电感L、电容C、NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4；
NMOS管Q1的漏极与NMOS管Q3的漏极连接，NMOS管Q1的源极连接于NMOS管Q2的漏极，NMOS管Q2的源极与NMOS管Q4的源极连接，NMOS管Q3的源极和NMOS管Q4的漏极连接，NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4均具有续流二极管，NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4的栅极均由控制电路控制；
电感L1的一端作为全桥电路的第一连接端子，电感L1的另一端连接于NMOS管Q1的源极和NMOS管Q2的漏极之间的公共连接点，NMOS管Q3的源极和NMOS管Q4的漏极之间的公共连接点作为全桥电路的第二连接端子，电容C的一端连接于NMOS管Q1和NMOS管Q3的漏记之间的公共连接点，电容C的另一端连接于NMOS管Q2和NMOS管Q4的源极之间的公共连接点，通过上述结构，能够良好地实现将电压较高的锂电池的电能通过全桥电路转移至电容C上，然后通过全桥电路将电能再转移至较低电压的单体电池上，从而实现电池的能量转移，进而达到电池的均衡。
相应地，本发明还提供了一种基于上述均衡装置的锂电池均衡方法，包括以下步骤：
S1.检测电路检测个单体电池的电压并输入至控制电路中；
S2.控制电路计算各单体电池相互之间的电压差值ΔVcell，若ΔVcell>VON，则进入到步骤S3，其中，VON为进行电池均衡的开启电压；
S3.控制电路控制控制桥臂S0、S1以及S2处于工作状态，对均衡装置进行软启动；
S4.全桥电路软启动完成后，控制电路控制高电压目标单体电池Celli所对应的桥臂导通以及控制全桥电路处于，将高电压目标单体电池Celli的电量转移至全桥电路中，全桥电路处于升压状态；
S5.当全桥电路升压完成后，控制电路控制低电压目标单体电池所对应的桥臂导通以及全桥电路处于工作状态，将全桥电路的电量转移至低电压目标单体电池，全桥电路处于降压状态；
S6.重复步骤S4-S5，且控制电路判断单体电池相互之间的电压差值ΔVcell是否满足ΔVcell<VOFF，则控制电路控制各桥臂以及全桥电路停止工作，锂电池的均衡过程结束，其中，VOFF进行电池均衡的结束电压，通过上述方法，能够实现较高电压电池的能量转移到较低电压的单体电池，从而实现电池均衡，保证整个电池的性能。
本实施例中，步骤S3中，对均衡装置进行软启动具体包括：
S31.电感蓄能阶段：控制电路控制桥臂S1和桥臂S2处于导通状态，其余桥臂处于截止状态，且桥臂S2的导通时间ts1为：
Figure BDA0002643061910000091
其中，uC为电容C的电压，L为电感L的电容值，Vcell2为单体电池Cell2的电压，ILmax为电感L的最大承受电流；如图3所示，在电感L的蓄能阶段，单体电池Cell2的正极桥臂S2和单体电池Cell1的桥臂S1导通，从而形成一个完整的充电回路，该图中的实线箭头方向表示电流方向，此时，电流的流动经过为单体电池Cell2的正极、桥臂S2、NMOS管Q3的续流二极管、电容C、NMOS管Q2的续流二极管、电感L、桥臂S1至Cell2的负极；
S32.电感释能阶段：控制电路控制桥臂S2截止，桥臂S1保持导通，且桥臂S0导通；其中，电感释能阶段持续时间ts2必须满足以下条件：
Figure BDA0002643061910000092
其中，Vcell1为单体电池Cell1的电压；该阶段的工作原理图如图4所示，在此过程中，桥臂S0、桥臂S1均导通，箭头表示电流流动方向；
S33.判断电容C的电压uC是否达到设定电压值VCth，如是，则结束均衡装置的软启动过程，如否，则重复步骤S31和步骤S32，直至电容C的电压uC达到设定电压值VCth；在电感L的蓄能和释能过程中，需要对工作时间按照上述的控制方式进行严格控制，从而形成良好地保护作用；
通过上述方法，能够对整个均衡装置起到良好地保护作用，这是由于，如果没有软启动对电容C进行一个预充电过程，那么在进行电量均衡时，电流可以达到
Figure BDA0002643061910000093
从而容易对电感L、各开关MOS管造成冲击甚至烧损。
本实施例中，步骤S4中，将高电压目标单体电池Celli的电量转移至电容C具体包括：
如果i为偶数时，则：
控制电路控制高电压目标单体电池Celli对应的桥臂导通，且控制电路控制全桥电路的NMOS管Q4处于导通状态，高电压目标单体电池Celli对电感L充电；
电感L充电完成后，控制电路控制NMOS管Q4处于截止状态，高电压目标单体电池Celli和电感L的电量转移至电容C；上述阶段又称之为升压阶段，用于电容C进行升压处理，其中，Q4处于导通状态时，为升压第一阶段，Q4处于截止时，为升压第二阶段；
如果i为奇数时，则：
控制电路控制高电压目标单体电池Celli对应的桥臂导通，且控制电路控制全桥电路的NMOS管Q2处于导通状态，高电压目标单体电池Celli对电感L充电；
电感L充电完成后，控制电路控制NMOS管Q2处于截止状态，高电压目标单体电池Celli和电感L的电量转移至电容C；
上述阶段又称之为升压阶段，用于电容C进行升压处理，其中，Q2处于导通状态时，为升压第一阶段，Q2处于截止时，为升压第二阶段；
NMOS管Q4或者NMOS管Q2工作时，控制电路控制NMOS管Q4或者NMOS管Q2的PWM控制信号的占空比Dboost为：
Figure BDA0002643061910000101
其中，uC为电容C的电压，Vcell为高电压目标单体电池的电压，i表示的是单体电池的序号，在上述过程中，由于单体电池Cell的位置不同，那么就造成单体电池到全桥电路中形成的回路时单体电池的正负极连接方式不同，请参考图2中的具体原理图：如果此时目标电池为Cell1,那么，电感L与电池Cell1的正极连接，如果目标电池对应到Cell2时，当桥臂导通后，电感L就连接到了Cell2的负极了，因此，不同位置的单体电池，将造成电流的流向不同，下述中的电容C的电量转移至低电压目标单体电池时的过程也是同理，在升压过程中，目标电池对应的桥臂为两个，即正极对应的桥臂和负极对应的桥臂，从而才能形成一个完整的回路，比如：Cell1对应的桥臂为S0和S1，Cell2对应的桥臂为S1和S2，以此类推，Celln对应的桥臂则为Sn-1和Sn。
本实施例中，步骤S5中，将电容C的电量转移至低电压目标单体电池cellj包括：
如果j为偶数时，则：
控制电路控制NMOS管Q2始终处于导通状态，而NMOS管Q3间歇导通；
如果j为奇数时，则：
控制电路控制NMOS管Q4始终处于导通状态，而NMOS管Q1间歇导通；上述过程将电容C的电量转移至目标单体电池Cellj，也称作降压过程；
其中，NMOS管Q1和NMOS管Q3工作时，控制电路控制NMOS管Q1或者NMOS管Q3的PWM控制信号的占空比Dbuck：
Figure BDA0002643061910000111
其中，uC为电容C的电压，Vcell为低电压目标单体电池的电压；
当电容C的电压uC达到下降到设定值VCmin时，则停止将电容C的电量转移至低电压目标电池，其中，i≠j，在上述中，整个升压阶段和整个降压阶段采用固定周期的PWM波进行控制，其中，PWM波的周期T需满足以下条件：
Figure BDA0002643061910000112
其中VCmin为降压阶段结束时电容C对应电压，且需满足2Vcellmax>VCmin>Vcellmax，Vcellmax为单体锂电池的最大开路电压，例如三元锂电池最大开路电压为4.2V。
当然，本发明不仅仅适用用于锂电池，还适用于其他可充电进行重复使用的电池，比如铅酸电池等。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种基于全桥电路的锂电池电压均衡装置，其特征在于：包括检测电路、控制电路、开关阵列以及全桥电路；
所述检测电路用于检测锂电池中各单体电池的电压并将检测信号输出至控制电路，所述控制电路根据检测电路输出的电压检测信号控制开关阵列的通断将高电压目标单体电池的电量通过全桥电路转移至低电压目标单体电池；
所述开关阵列包括n+1个开关桥臂，锂电池中，编号为奇数的单体锂电池的正极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第一连接端子连接，编号为偶数的单体锂电池的正极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第二连接端子连接，整个锂电池的负极通过对应的开关桥臂与全桥电路的第二连接端子连接。
2.根据权利要求1所述基于全桥电路的锂电池电压均衡装置，其特征在于：单体锂电池的编号由整体锂电池的负极到正极依次编号，对应于整个锂电池的负极的开关桥臂为S0，对应于整个锂电池正极的桥臂为Sn，其中：
桥臂S0由一个NMOS管构成；
开关桥臂S1至开关桥臂Sn由两个PMOS管串接形成，其中，同一开关桥臂的PMOS管的源极相连接。
3.根据权利要求1所述基于全桥电路的锂电池电压均衡装置，其特征在于：所述全桥电路包括电感L、电容C、NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4；
NMOS管Q1的漏极与NMOS管Q3的漏极连接，NMOS管Q1的源极连接于NMOS管Q2的漏极，NMOS管Q2的源极与NMOS管Q4的源极连接，NMOS管Q3的源极和NMOS管Q4的漏极连接，NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4均具有续流二极管，NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3以及NMOS管Q4的栅极均由控制电路控制；
电感L1的一端作为全桥电路的第一连接端子，电感L1的另一端连接于NMOS管Q1的源极和NMOS管Q2的漏极之间的公共连接点，NMOS管Q3的源极和NMOS管Q4的漏极之间的公共连接点作为全桥电路的第二连接端子，电容C的一端连接于NMOS管Q1和NMOS管Q3的漏记之间的公共连接点，电容C的另一端连接于NMOS管Q2和NMOS管Q4的源极之间的公共连接点。
4.一种基于权利要求1-3任一权利要求所述均衡装置的锂电池均衡方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.检测电路检测个单体电池的电压并输入至控制电路中；
S2.控制电路计算各单体电池相互之间的电压差值ΔVcell，若ΔVcell>VON，则进入到步骤S3，其中，VON为进行电池均衡的开启电压；
S3.控制电路控制控制桥臂S0、S1以及S2处于工作状态，对均衡装置进行软启动；
S4.全桥电路软启动完成后，控制电路控制高电压目标单体电池Celli所对应的桥臂导通以及控制全桥电路处于工作状态，将高电压目标单体电池Celli的电量转移至全桥电路中，全桥电路处于升压状态；
S5.当全桥电路升压完成后，控制电路控制低电压目标单体电池所对应的桥臂导通以及全桥电路处于工作状态，将全桥电路的电量转移至低电压目标单体电池，全桥电路处于降压状态；
S6.重复步骤S4-S5，且控制电路判断单体电池相互之间的电压差值ΔVcell是否满足ΔVcell<VOFF，则控制电路控制各桥臂以及全桥电路停止工作，锂电池的均衡过程结束，其中，VOFF进行电池均衡的结束电压。
5.根据权利要求4所述锂电池均衡方法，其特征在于：步骤S3中，对均衡装置进行软启动具体包括：
S31.电感蓄能阶段：控制电路控制桥臂S1和桥臂S2处于导通状态，其余桥臂处于截止状态，且桥臂S2的导通时间ts1为：
Figure FDA0002643061900000021
其中，uC为电容C的电压，L为电感L的电容值，Vcell2为单体电池Cell2的电压，ILmax为电感L的最大承受电流；
S32.电感释能阶段：控制电路控制桥臂S2截止，桥臂S1保持导通，且桥臂S0导通；其中，电感释能阶段持续时间ts2必须满足以下条件：
Figure FDA0002643061900000031
其中，Vcell1为单体电池Cell1的电压；
S33.判断电容C的电压uC是否达到设定电压值VCth，如是，则结束均衡装置的软启动过程，如否，则重复步骤S31和步骤S32，直至电容C的电压uC达到设定电压值VCth。
6.根据权利要求4所述锂电池均衡方法，其特征在于：步骤S4中，将高电压目标单体电池Celli的电量转移至电容C具体包括：
如果i为偶数时，则：
控制电路控制高电压目标单体电池Celli对应的桥臂导通，且控制电路控制全桥电路的NMOS管Q4处于导通状态，高电压目标单体电池Celli对电感L充电；
电感L充电完成后，控制电路控制NMOS管Q4处于截止状态，高电压目标单体电池Celli和电感L的电量转移至电容C；
如果i为奇数时，则：
控制电路控制高电压目标单体电池Celli对应的桥臂导通，且控制电路控制全桥电路的NMOS管Q2处于导通状态，高电压目标单体电池Celli对电感L充电；
电感L充电完成后，控制电路控制NMOS管Q2处于截止状态，高电压目标单体电池Celli和电感L的电量转移至电容C；
NMOS管Q4或者NMOS管Q2工作时，控制电路控制NMOS管Q4或者NMOS管Q2的PWM控制信号的占空比Dboost为：
Figure FDA0002643061900000041
其中，uC为电容C的电压，Vcell为高电压目标单体电池的电压。
7.根据权利要求4所述锂电池均衡方法，其特征在于：步骤S5中，将电容C的电量转移至低电压目标单体电池cellj包括：
如果j为偶数时，则：
控制电路控制NMOS管Q2始终处于导通状态，而NMOS管Q3间歇导通；
如果j为奇数时，则：
控制电路控制NMOS管Q4始终处于导通状态，而NMOS管Q1间歇导通；
其中，NMOS管Q1和NMOS管Q3工作时，控制电路控制NMOS管Q1或者NMOS管Q3的PWM控制信号的占空比Dbuck：
Figure FDA0002643061900000042
其中，uC为电容C的电压，Vcell为低电压目标单体电池的电压；
当电容C的电压uC达到下降到设定值VCmin时，则停止将电容C的电量转移至低电压目标电池。
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