CN112701362A - 涉及电池单元测量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

根据某些方面，提供了一种多单元电池设备，包括具有多个电压堆叠式电池单元电路(102a、102b)的电池、可切换电阻分压器电路(105)和控制电路(104)。控制电路选择性地激活可切换电阻分压器电路，且响应于相应可切换电阻分压器电路(105)被选择性地激活，所述控制电路测量受控负载压降。这些方面用于允许进行开路负载检测而不会干扰单元平衡机制和对电池管理系统中的这些引脚执行的冗余测量的准确性。

Description

涉及电池单元测量的系统和方法
技术领域
各种实施例的方面涉及电池管理系统(BMS)中的单元平衡的开路负载检测，且在一些情况下准许此类测量具有冗余测量能力。
背景技术
BMS测量和报告电池组操作的重要信息，且可保护电池组在一系列操作条件下不受损坏。此类BMS可以平衡电池组中的多个电池，且可以消除串联或并联组合中的单元的失配，以大体上提高电池效率且增大具有堆叠式单元布置的电池的总容量。为了增加电池中的堆叠式单元的数量和相关负载电流，对于两种类型的失配-电荷状态失配和不常见的容量/能量失配，失配的可能性增加。两种类型的失配都将电池堆叠容量(mAh)限制为最弱单元的容量。
BMS可使用测量通道且可使用单元平衡引脚来执行此类测量。用于BMS的集成电路(IC)芯片可实现两个主要功能。一个功能可以是执行电池单元(或电池/单元元件)的精确测量。另一功能可以是允许单元放电，使得可精确地控制单元的相应电平。此动作被称为单元平衡。可通过单元平衡来延长多个单元的电池功能持续时间。
单元平衡有时被称作电池的堆叠式单元被平衡使得电池堆叠中的所有单元符合以下两个条件的状态。首先，如果所有单元具有相同容量，则当所有单元具有相同电荷状态时，单元得以平衡。开路电压是电荷状态的准确指示。其次，当所有单元的电荷状态相同时，可将具有不同容量的单元视为平衡。
单元平衡包括通过电阻器(单元平衡电阻器)从单元中汲取大电流。出于功耗的原因，电阻器可在IC外部，而实现电阻器使用的控制开关可在IC内部。
通常，BMS IC芯片可能够诊断到外部应用的连接是否正确就绪。开路负载检测(OLD)方案是可用于检查单元平衡引脚正确连接到电池单元的一个示例性方法。
发明内容
各种示例实施例涉及例如上文阐述的那些问题和/或从以下关于执行BMS中单元平衡的开路负载检测的公开内容来看可变得显而易见的其它问题的问题。
在某些示例实施例中，本公开的方面涉及一种OLD方案，所述方案允许诊断到外部应用的系统中的连接是否正确就绪以及系统中的单元平衡引脚是否正确连接到电池单元。
在更具体的示例实施例中，一种多单元电池设备可包括多个电压堆叠式电池单元电路和控制电路。多个电压堆叠式电池单元电路可包括：电池单元，所述电池单元具有高电压端和低电压端；以及可切换电阻分压器电路，所述可切换电阻分压器电路具有设置在所述高电压端与所述低电压端之间的输入节点，所述可切换电阻分压器电路用于相对于所述单元电路中的每一个的电荷提供与受控负载压降相对应的输出。控制电路可选择性地激活可切换电阻分压器电路，且响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活而测量受控负载压降。
在一个或多个示例实施例中，多个电压堆叠式电池单元电路中的每一个可另外包括可选择性激活的电池单元偏置电路，用于偏置高电压端和低电压端两端的单元输出电压，并且相对于所述多个电压堆叠式电池单元电路中的一个电压堆叠式电池单元电路来均衡所述多个电压堆叠式电池单元电路中的另一个电压堆叠式电池单元电路。
在一个或多个示例实施例中，控制电路可以被配置成周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差。
在一个或多个示例实施例中，可切换电阻分压器电路中的每一个可包括两对互连电阻分压器，所述两对互连电阻分压器协作地布置以提供受控负载压降。
在一个或多个示例实施例中，可切换电阻分压器电路中的每一个可包括两对互连电阻分压器，用于经由相应高阻抗路径提供受控负载压降，并且相应高阻抗路径中的每一个可包括提供第一电阻量的较高电压电阻电路，以及提供与第一电阻量相差至少一个数量级的另一电阻量的较低电压电阻电路。
在一个或多个示例实施例中，可切换电阻分压器电路中的每一个可包括场效应晶体管，并且可包括用于提供受控负载压降的两对互连电阻分压器，其中控制电路可被配置成选择性地激活场效应晶体管，并且作为响应，启用可切换电阻分压器电路中的每一个以准许测量受控负载压降。
在一个或多个示例实施例中，多个电压堆叠式电池单元电路可被共同配置成提供使电流在多个初级负载端中的一个初级负载端到所述多个初级负载端中的另一个初级负载端之间循环的大单元平衡电流路径，并且控制电路可被配置成周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个，而不会引起将不可忽略的电阻添加到大单元平衡电流路径。
在一个或多个示例实施例中，控制电路可被配置成周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差，并且响应于控制电路周期性地激活可切换电阻分压器电路中的一个，从相关联电池单元电路汲取的电流可足够小，以避免在测得电压偏差中引入误差。
在一个或多个示例实施例中，控制电路可被配置成周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差，并且对于电压堆叠式电池单元电路的每一对连续电池单元不存在共享的公共单元引脚。
在一个或多个示例实施例中，控制电路可被配置成周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差，并且响应于可切换电阻分压器电路中的每一个未被激活，高电压端和低电压端可被配置成指示开路负载检测模式，在控制电路未检测到超出特定阈值的电压偏差的情况下，控制电路可被配置成通过所述开路负载检测模式确认相应电压堆叠式电池单元电路的完整性。
在一个或多个示例实施例中，电压堆叠式电池单元电路中的每一个可另外包括通过相应高阻抗路径耦合到高电压端和低电压端的一对初级单元端，且可另外包括通过相应高阻抗路径耦合到高电压端和低电压端并另外分别耦合到相关联可切换电阻分压器电路的一对次级单元端，其中响应于可切换电阻分压器电路中的相关联的一个可切换电阻分压器电路未被激活，所述一对次级单元端可被配置成提供比所述一对初级单元端的电压电平低的电压电平，以指示正常操作模式。
在一个或多个示例实施例中，多单元电池设备可另外包括单元端引脚，且多个电压堆叠式电池单元电路和控制电路可被配置成在单元端引脚处提供开路负载检测，其中所述设备可另外包括由电压堆叠式电池单元电路的每两个连续电池单元共享的公共单元电池引脚，并且其中所述多个电压堆叠式电池单元电路和控制电路可被配置成响应于单元端引脚处的开路负载检测状态的自动自诊断而提供指示。
在另一具体示例实施例中，可执行一种结合多单元电池设备使用的方法，其中多个电压堆叠式电池单元电路中的每一个包括电池单元和可切换电阻分压器电路，所述可切换电阻分压器电路用于输出受控负载压降。所述方法可包括：选择性地激活可切换电阻分压器电路；以及响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活而测量受控负载压降。
在一个或多个示例实施例中，所述方法可另外包括偏置高电压端和低电压端两端的单元输出电压，并且相对于多个电压堆叠式电池单元电路中的其它电压堆叠式电池单元电路来均衡所述电压堆叠式电池单元电路。
在一个或多个示例实施例中，所述方法可另外包括周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，产生指示测得电压偏差超出特定阈值的输出。
在一个或多个示例实施例中，可切换电阻分压器电路可包括两对互连电阻分压器，所述两对互连电阻分压器协作地布置以提供受控负载压降，且所述方法可另外包括：
周期性地激活可切换电阻分压器电路中的每一个；
测量或比较相对于特定阈值的电压偏差；以及
响应于测得或所比较的电压偏差超出所述特定阈值而报告。
在一个或多个示例实施例中，对于电压堆叠式电池单元电路中的每一对连续电池单元，可能不存在共享的公共单元电池引脚。
以上论述/概述并不意在描述本公开的每一个实施例或每一个实施方案。以下附图和详细描述还举例说明了各种实施例。
附图说明
结合附图考虑以下详细描述可以更全面地理解各种示例实施例，其中：
图1是描绘根据本公开的示例实施例的示意性电路图；
图2是描绘根据本公开的另一例子的相关更具体实施例的示意性电路图；以及
图3是描绘根据本公开的又一示例实施例的示意性电路图。
虽然本文中所论述的各种实施例能够进行修改和替代，但在图式中已经借助于例子示出了各种实施例的方面且将详细描述所述方面。然而，应理解并不意图将本公开限制于所描述的特定实施例。相反，意图是涵盖落入包括权利要求书中限定的方面的本公开的范围内所有的修改、等效物和替代方案。另外，如在本申请通篇中使用的术语“例子”仅是示例性的，而不是限制性的。
具体实施方式
本公开的方面被认为适用于多种不同类型的设备、系统和方法，涉及在电池的每一个单元处执行电荷的开路负载检测(OLD)以用于BMS中的单元平衡。在某些具体实施方案中，本公开的方面在例如采用OLD方案的汽车电池系统的此类示例背景下使用时已经证明是有益的。虽然不一定如此受到限制，但可通过使用示例性背景的非限制性例子的以下论述来了解各个方面。
因此，在以下描述中，阐述各种具体细节以描述本文呈现的具体例子。然而，对本领域的技术人员应显而易见的是，可在没有下文给出的所有具体细节的情况下实践一个或多个其它例子和/或这些例子的变化形式。在其它情况下，未详细地描述众所周知的特征以免混淆本文中例子的描述。为了便于说明，可在不同图中使用同一附图标记指代同一元件或同一元件的额外例子。另外，尽管在一些情形下可在各个图式中描述方面和特征，但应了解，来自一个图式或实施例的特征可与另一图式或实施例的特征组合，即使所述组合并未明确示出或明确描述为组合。
如本文中所表征的实施例可根据电池管理应用中的多种不同说明性类型的系统和方法实施，例如，在电池操作设备、汽车高电压电池管理系统、电动车辆电池系统、高电压电池管理系统(HVBMS)、电池操作工业设备、手持型电池操作设备、电力商用电池备用系统、锂离子单元平衡电路等中。例如，可在具有例如包括最高程度的汽车危害的D级汽车安全完整性等级(ASIL)的汽车电池系统的背景下实施本公开的一个或多个方面。
通过将单元平衡的开路负载检测与BMS结合使用，任选地与相关联单元的冗余测量能力结合使用，可以促成根据本公开的以上示例应用中的一个或多个示例应用。系统可例如包括多单元电池设备，所述多单元电池设备可包括多个电压堆叠式电池单元电路和控制电路。多个电压堆叠式电池单元电路可包括：电池单元，所述电池单元具有高电压端和低电压端；以及可切换电阻分压器电路，所述可切换电阻分压器电路具有设置在所述高电压端与所述低电压端之间的输入节点，用于提供相对于每个单元电路的电荷的受控负载压降。控制电路可选择性地激活可切换电阻分压器电路，且响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活而测量受控负载压降。
其它实施例涉及结合多单元电池设备使用的方法，其中多个电压堆叠式电池单元电路中的每一个包括具有高电压端和低电压端的电池单元，并包括用于输出受控负载压降的可切换电阻分压器电路。所述方法另外包括：选择性地激活可切换电阻分压器电路；以及响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活而测量受控负载压降。
现在转向图式，图1是类似示意图的电路图，描绘用于以启用和/或诊断单元平衡的方式管理具有堆叠式(例如，电压堆叠式)单元电路或“单元”102a、102b等的电池102的电子电路100的实施例。示意性电子电路100包括具有控制电路(例如，逻辑或微计算机电路系统)104的电池管理系统(BMS)IC 103，所述控制电路104被配置成通过压降电路105监测和/或管理堆叠式单元。压降电路105耦合到电池102以用于选择性地监测单元102a、102b等中的每一个。通过使用控制电路104选择性地激活压降电路105内的电路系统以通过分压器电路105内的可切换电阻分压器电路传递能量并测量与单元102a、102b等中的每一个相关联的受控负载压降，实现选择性。
图1示为包括将被认为促进不同的实施方式的一些其它任选方面/特征。例如，BMSIC103具有控制电路104和压降电路105两者以用于处理与单元102a、102b等相关联的能量，所描绘的单元专用电路区段以虚线示出。在控制电路104中，这些区段被示为104a、104b等。在压降电路105中，这些区段被示为105a、105b等。单元专用电路区段中的每一个可与单元102a、102b等中的相应一个相关联，如由附加到每一附图标记的字母(“a”或“b”)所指示。因此，控制电路104可经由分别与压降电路105的区段105a、105b等相关联的输出节点选择性地激活所述区段105a、105b等，以测量受控负载压降。
并且，由于存在多种不同方式来实施压降电路105，出于说明性目的，压降电路105被示为包括呈阻抗组件(例如，电阻器)和开关(例如，晶体管)形式的示例(非限制性)电路，开关(例如，晶体管)可具有耦合到控制电路104的输出节点的控制信号(例如，栅极)输入。此外，应了解，可包括BMS IC 103的一个或多个部分并实施为集成电路芯片(或芯片组)的部分，并且在取决于实施方案的一个此类示例背景下，可(或可不)包括控制电路104和压降电路105并实施为同一集成电路芯片(或芯片组)的部分。
因此，符合本公开的示例电路可用于允许经由耦合到此类压降电路的控制电路所提供的选择性控制(经由输入/输出信号)执行开路负载检测(OLD)。在这点上，控制电路(和任选压降电路)可将单元平衡引脚特作为电池管理系统(BMS)的部分，而不会干扰经由BMS的其它方面进行的测量的准确性。例如，如同先前的BMS特征一样，由于上文所表征的压降电路，可独立实现每一个单元处的电荷的初级测量而不会产生不利影响，即使此类压降电路直接耦合到单元电路系统。通过控制电路的选择性激活，可执行此类初级测量而不会降低诊断质量。另外，控制电路和压降电路的此类初级测量和选择性操作/激活可以并行运行，以便提供冗余测量。
通过突出显示本文所公开的系统类型的上述基于电路的构件块的特定属性，可以认识到本公开的各种其它重要优势。本公开的一个此类优势和特征是系统可准许自诊断，以确保即使在未检测到开路负载时也能正确操作。另一此类优势是在大单元平衡电流的路径中可不需要电阻器。此类电阻器可能限制最大平衡电流且可能引起BMS集成芯片(IC)或芯片组中的额外热耗散。另一优势是，虽然在没有开路负载的情形下OLD检测为激活状态，但可激活/启用可切换电阻分压器电路中的开关而不会从电池的相关联单元中牵引不利的电流汲取。这样汲取的电流足够低以引起压降，但电池连接器(或电池端连接器)并不对初级测量造成显著误差。在这点上的另一优势是可容易地实施用于开路负载诊断的额外电路系统，以免降低冗余(次级)测量的准确性。当存在开路负载条件时，在单元平衡引脚上进行的测量(冗余或第二次测量)可以是0V，或至少是低值。当不存在开路负载时(例如在正常操作情形下)，如通过通向控制电路中的模数转换器(ADC)(例如，图1中104的ADC 120)的单元/通道所辨别的次级测量可指示相较于初级测量更低的电压。因此，可有助于验证OLD机制是在正常工作。
图2示意性地示出了与图1的上述方面相关的另一示例电路图。与图1的示例实施例一致，图2的更具体示例实施例示出了在此例子中通过两个电压堆叠式电池单元206a、206b表征的电池206(注意，在这方面可以使用更多单元)，并且示出由电池206提供的单元电荷，以及被布置成有助于经由控制电路(在图2中未示出，但在图1中示出为104)监测的可切换电阻分压器电路207。在图2的此图中，存在由两个连续单元(或在电池具有不止两个堆叠式单元的情形下，每两个连续单元)共享的公共单元电池(CB)引脚208，且由于公共单元电池(CB)引脚208，无论选择哪些单元，平衡电流始终等于Vcell/Rcb(其中在外部和内部路径的每一个路径中，Vcell等于每个相应单元处提供的电压，且Rcb等于连接到相应单元的较高端的电阻210)。如同图1中所描绘的电路系统一样，图2的可切换电阻分压器电路207被布置成相对于高电压端和低电压端输出受控负载压降，且被布置成选择性地激活开关216a、217a(对于单元206a)和218b、219b(对于单元206b)，并且作为响应，经由开路负载检测选择性地测量每一个相应单元206a和206b的受控负载压降。
结合作为另一单元平衡架构的图2的实施方案，无论选择的单元组合，理想的单元平衡都确保恒定平衡电流。在对应于图2的系统和电路系统的特定类型的例子中，如可在单元堆叠式电池中使用的每一对连续布置的单元都存在CB引脚208。对于每个此类单元，CB208用作两个连续单元共同的电流返回路径，这对于无论选择哪些单元用于此类电池系统中的OLD测量都需要保证平衡电流的应用来说可以是有利的。
在图2的示例实施例中，可在相对于涉及如可由控制电路(图2中未示出)控制的可切换电阻分压器电路207的开路负载检测的三种不同操作情形的背景下进行理解。第一情形包括当控制电路(图2中未示出)未启用电路207时的测量准确性。对于控制电路可启用电路207以用于可能的开路负载检测的实例，第二情形包括当不存在开路负载条件时的开路负载检测诊断结果，且第三情形包括当存在开路负载条件时的开路负载检测诊断。
可适用于这些情形中的每一个情形：图2示出了连接到每个此类单元的电池连接器标示为Rcon；将电路207中各种电流提供开关/源中的每一个(用于对开关216a、217a、218b和219b进行栅极控制)描绘为圆，圆中带有水平线。并且，作为阻抗组件值的非限制性例子：电阻器210和与电阻器210竖直对准的那些电阻器可以为10千欧姆；电容器214和与电容器214竖直对准的那些电容器可以为47纳法拉；与元件204和206(以及与元件204和206竖直对准的那些元件)有关的电阻器可以为600欧姆；并且与开关217a和219b竖直对准的电阻器可以为9.4千欧姆。
关于其中停用OLD的测量准确性的第一种情形，这可在控制电路将其输出设置成使开关216a和218b处于断开状态(在源极端与漏极端之间不导电)时发生。在此状态下，将电阻器204和206的值设置成足够小，使得所述电阻器不造成次级测量结果中的任何误差。这是因为电阻器204的值＜＜Zin，其中Zin是连接到电阻器204和电阻器206的测量电路的高输入阻抗。
在第二情形下，当OLD可被启用(例如，开关216a为“打开状态”)且连接件处于非开路负载条件的适当位置时，可使用与测量第一单元的电荷相关的所描绘的电路系统经由如下等式1来计算次级通道(连接到用于第一单元的电阻器210)上的测量值：
Figure BDA0002720284040000101
其中R1＝R1_1+R1_2且R2＝R2_1+R2_2(等式1)
在等式1中，R1_1、R1_2、R22_1和R22_2分别对应于示为与开关217a和219a竖直对准的电阻器。例如，如果电阻值R1和R2中的每一个等于9.4千欧姆，则Vsec_meas＝Vcell×0.94，这表示次级测量值相比于对应的初级测量值减小了6％。这种减小可在用于控制电路中的ADC的分辨率内，以用于在不存在开路负载的情况下沿着(第一单元)通道对此特定测量值进行模数转换。因此，这种方法的有利之处在于可告知用户/技术人员OLD机制是在正常工作且未检测到开路负载条件。
OLD机制还可能影响初级测量值。OLD电流可等于：
Figure BDA0002720284040000102
其中Rcb＜＜R1+R2，因此
Figure BDA0002720284040000103
在图2的示例实施例的情形下，
Figure BDA0002720284040000104
此类电流可在电池连接器两端生成的压降(各为1欧姆)，所述压降等于：
Figure BDA0002720284040000111
此类电压足够小，使得其即使在准确的初级测量值获取期间启用OLD的情况下也可提供初级测量结果的完整性。可了解，此描述适用于图2的两个单元的测量(结合开关216a和216b两者的使用)。
在涉及当存在开路负载条件时的开路负载检测诊断的第三情形下，CB引脚不再连接到其对应的电池元件，且因此次级测量值为0V。此描述还适用于图2中所描绘的次级测量中的每一个。
图3是描绘当公共引脚(由图2中紧邻的堆叠单元共享)不可用时包括单元平衡架构的示例实施例的示意性电路图。当选择若干连续单元时，这种方法并不确保恒定的单元平衡电流。尽管如此，电路300可检测开路负载条件、诊断OLD系统自身且不干扰冗余或次级测量准确性。
因此，图2和图3中所描绘的示例实施例之间的主要差异在于，在图3中，不存在额外的公共引脚，且因此不存在对于两个连续单元共同的电流返回路径。在其它方面，可使用与图2中相同类型的电路、元件和值。此外，对于结合图2所描述的三种不同情形中的每一种情形适用相同描述。
并且，在上述实施例中的每一个中，可使用类似方法测量单元电荷，例如，结合单元平衡。在此类方法中，控制器(例如，作为BMS的部分)可使用此类可切换电阻分压器电路来输出反映每一个单元处的受控负载压降的信号。所述方法可包括：选择性地激活串联的可切换电阻分压器电路中的每一个；并且在每种情况下，响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活而测量受控负载压降。
在另一方法中，以上实施例中的一个或多个实施例可通过使用BMS IC来提供额外的单元测量冗余，所述BMS IC通过通常结合电池提供的测量引脚连接到电池单元元件或电池单元端。
在一个或多个实施例中，提供根据某些方面的多单元电池设备，包括具有多个电压堆叠式电池单元电路(102a、102b)的电池、可切换电阻分压器电路(105)和控制电路(104)。控制电路选择性地激活可切换电阻分压器电路，且响应于相应可切换电阻分压器电路(105)被选择性地激活，所述控制电路测量受控负载压降。这些方面用于允许进行开路负载检测而不会干扰单元平衡机制和对电池管理系统中的这些引脚执行的冗余测量的准确性。
除非另外指明，否则本领域的技术人员将认识到说明书(包括权利要求书)中所使用的各种术语表示本领域中的普通含义。举例来说，本说明书借助各种电路或电路系统描述和/或示出了对实施所要求保护的公开有用的方面，所述电路或电路系统可示为或使用例如框、模块、装置、系统、单元、控制器和/或其它电路型描绘(例如，参见图1-3)。此类电路或电路系统与其它元件一起使用，以举例说明可以如何以形式或结构、步骤、功能、操作、活动等来实行某些实施例。例如，在某些上述实施例中，一个或多个模块是被配置且布置成实施可以在图1-3中示出的方法中进行的操作/活动的离散逻辑电路或可编程逻辑电路。在某些实施例中，此类可编程电路是一个或多个计算机电路，包括用于存储和访问作为一组(或多组)指令(和/或用作限定如何执行可编程电路的配置数据)实行的程序的存储器电路系统，以及由可编程电路使用以执行相关步骤、功能、操作、活动等的算法或方法。取决于应用，指令(和/或配置数据)可被配置成在逻辑电路系统中实施，其中指令(无论以目标代码、固件还是软件的形式表征)存储于存储器(电路)中且可从存储器访问。作为另一例子，其中本说明书可参考“第一[结构类型]”、“第二[结构类型]”等，其中[结构类型]可替换成例如[“电路”、“电路系统”等]的术语，形容词“第一”和“第二”不用于暗示结构的任何描述或提供任何实质性意义；相反，这类形容词仅用于英语先行词以区分一个此类类似命名的结构与另一类似命名的结构(例如，将“被配置成转换...的第一电路”解释为“被配置成转换...的电路”)。在可进行的其它修改和改变中，技术人员还将认识到其它非限制性例子可能使用除场效应晶体管(FET)之外的晶体管类型。

Claims (10)

1.一种多单元电池设备，其特征在于，包括：
-多个电压堆叠式电池单元电路(102a、102b)，每个电压堆叠式电池单元电路包括
-电池单元(102a或102b)，所述电池单元具有高电压端和低电压端，和
-可切换电阻分压器电路(105)，所述可切换电阻分压器电路具有设置在所述高电压端与所述低电压端之间的输入节点，所述可切换电阻分压器电路用于相对于所述高电压端和所述低电压端输出受控负载压降；以及
-控制电路(104)，所述控制电路用于选择性地激活所述可切换电阻分压器电路，且响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活而测量所述受控负载压降。
2.根据权利要求1所述的多单元电池设备，其特征在于，所述多个电压堆叠式电池单元电路中的每一个另外包括可选择性激活的电池单元偏置电路，用于偏置所述高电压端和所述低电压端两端的单元输出电压，并且相对于所述多个电压堆叠式电池单元电路中的一个电压堆叠式电池单元电路来均衡所述多个电压堆叠式电池单元电路中的另一个电压堆叠式电池单元电路。
3.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述控制电路用于周期性地激活所述可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差。
4.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述可切换电阻分压器电路中的每一个包括两对互连电阻分压器，所述两对互连电阻分压器协作地布置以提供所述受控负载压降。
5.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述可切换电阻分压器电路中的每一个包括两对互连电阻分压器，用于经由相应高阻抗路径提供所述受控负载压降，并且其中所述相应高阻抗路径中的每一个包括提供第一电阻量的较高电压电阻电路，以及提供与所述第一电阻量相差至少一个数量级的另一电阻量的较低电压电阻电路。
6.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述可切换电阻分压器电路中的每一个包括场效应晶体管，并且包括用于提供所述受控负载压降的两对互连电阻分压器，其中所述控制电路用于选择性地激活所述场效应晶体管，并且作为响应，启用所述可切换电阻分压器电路中的每一个以准许测量所述受控负载压降。
7.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述多个电压堆叠式电池单元电路共同用于提供使电流在多个初级负载端中的一个初级负载端到所述多个初级负载端中的另一个初级负载端之间循环的大单元平衡电流路径，并且其中所述控制电路用于周期性地激活所述可切换电阻分压器电路中的每一个，而不会引起将不可忽略的电阻添加到所述大单元平衡电流路径。
8.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述控制电路用于周期性地激活所述可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差，并且其中响应于所述控制电路周期性地激活所述可切换电阻分压器电路中的一个，从相关联电池单元电路中汲取的电流足够小，以避免在测得电压偏差中引入误差。
9.根据在前的任一项权利要求所述的多单元电池设备，其特征在于，所述控制电路用于周期性地激活所述可切换电阻分压器电路中的每一个，并且作为响应，测量和报告超出特定阈值的电压偏差。
10.一种结合多单元电池设备使用的方法，其中多个电压堆叠式电池单元电路(102a、102b)中的每一个包括电池单元(102a或102b)，所述电池单元具有高电压端和低电压端；以及可切换电阻分压器电路(105)，所述可切换电阻分压器电路用于输出受控负载压降，其特征在于，所述方法包括：
选择性地激活所述可切换电阻分压器电路；以及
响应于相应可切换电阻分压器电路被选择性地激活，测量所述受控负载压降。
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