CN115224765A - 基于双模式的锂离子电池组lc谐振均衡电路及控制方法 - Google Patents

基于双模式的锂离子电池组lc谐振均衡电路及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法，该均衡电路包括串联电池组、LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，均衡电路拥有两种控制模式。本发明公开的控制方法通过引入两种谐振模式，在减少开关器件数量的同时还实现能量在电池组中任意两节单体电池间的直接传输，从而实现对串联电池组的均衡，有利于提高电池组可用容量和延长使用寿命。本发明具有以下优点：减少开关器件数量的同时还实现了DC2C(Direct Cell‑to‑Cell)的均衡方式；利用LC谐振模块实现零电流开关，减少了开关损耗，可有效提高开关频率，减小电路体积。

Description

基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法
技术领域
本发明涉及串联锂离子电池组均衡技术领域，具体涉及一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法。
背景技术
在电动汽车和新能源发电的储能电站中，为了满足高电压的需求，需要将大量锂离子电池串联构成串联电池组，但串联电池单体间的不一致问题会影响电池组的可用容量和使用寿命，为此需要采用电池均衡技术均衡各单体电池间的能量，以达到在电压、SOC上的一致性要求。
现有技术1的中国发明专利(申请号CN201610068511.6)公开一种基于三谐振状态LC变换的Adjacent Cell-to-Cell均衡电路及控制方法，在实现能量在相邻两节电池单体间传输的同时还引入了LC谐振模块的自谐振，提高了均衡电流，且实现了零电流开关，但使用的MOSFET数量较多。现有技术2的中国发明专利(申请号CN201921785801.8)公开一种均衡电压差可控的谐振均衡电路，可实现能量在任意电池单体到任意电池单体间传输，此外，也引入了LC谐振模块的自谐振阶段，提高了均衡电流，且在单体电池间的电压差较小的情况下仍可维持较高的均衡电流，但此均衡电路的三谐振状态均衡模式中存在均衡回路流经6个MOSFET的阶段，开关损耗较大，且使用的LC谐振模块数量较多。现有技术3的中国发明专利(申请号CN201710337540.2)公开一种基于电感电容准谐振的均衡电路，在引入LC谐振模块的自谐振阶段的同时，使用了1个LC谐振模块实现能量在源单体电池和目标单体电池间的直接传输，但所使用的MOSFET数量仍然较多。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有电池均衡电路中存在的MOSFET数量多、开关损耗大的问题，提供一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法。本发明使用了2n个MOSFET构成均衡电路的开关网络，并提出了相应的控制策略，要求微控制器产生3个占空比为33.3％且相位相互错开120°的PWM信号，以控制相应开关的通断，并引入LC谐振模块的自谐振状态，实现在开关网络基础上的DC2C的传输方式，减少了MOSFET的使用数量，实现了零电流开关，减小了开关损耗，提高了均衡速率。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，所述电池均衡电路包括：串联电池组、1个LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，所述电池均衡电路拥有两种控制模式；
所述串联电池组由n个电池单体串联组成，依次命名为B1、B2、...、Bi、...、Bn，i＝1、2、...、n，n为正整数；
所述LC谐振模块由一个电感L和一个电容C串联组成；
所述两组开关选择模块分别为A组开关选择模块和B组开关选择模块；A组开关选择模块由n+1个选通开关组成，分别为SA1、SA2、...、SAi、...、SAn+1，n+1个选通开关中编号为奇数的选通开关SAp，分别为SA1、SA3、...、SAp、...、SAn-1，SAp一端与电池单体Bp的正极连接，另一端与LC谐振模块的一端相连，LC谐振模块的该端命名为奇数端，n+1个选通开关中编号为偶数的选通开关SAq，分别为SA2、SA4、...、SAq、...、SAn，SAq一端与电池单体Bq的正极连接，另一端与LC谐振模块的另一端相连，LC谐振模块的该端命名为偶数端，A组开关选择模块中SAn+1的一端与电池单体Bn的负极连接，另一端连接到LC谐振模块的奇数端；B组开关选择模块由1个选通开关SB1组成，SB1两端分别连接到LC谐振模块的两端；
所述电压采样电路采集电池组中各电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输到微控制器，微控制器利用电压信息判断串联电池组中电压最大、电压最小的电池单体的编号是否奇偶相同，根据判断结果从两种控制模式中择其一，并产生相应的控制信号，经过开关驱动电路放大信号，控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断。
进一步地，所述A组开关选择模块中的SA1、SA2、SAn、SAn+1分别由1个N沟道MOSFET组成，SA1、SA2的MOSFET的漏极分别与电池单体B1、B2的正极相连，SAn、SAn+1的源极分别和电池单体Bn的正、负极相连，N沟道MOSFET的寄生二极管可作为续流二极管，在开关死区时间内为电感电流提供续流路径，防止电感电流突变产生高压损坏电路元件；所述A组开关选择模块中的SA3、SA3、…、SAn-2、SAn-1及B组开关选择模块中SB1分别由两个N沟道MOSFET反向串联组成，可防止通过MOSFET寄生二极管形成电池短路回路。
进一步地，所述两种控制模式下的一个均衡周期均有三个阶段：
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶相同时，均衡电路处于模式1，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电；在阶段三，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压，自谐振后的电容电压极性发生改变，可增加下一均衡周期中电压最大电池单体对LC谐振模块释放的能量，以提高均衡电流；
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶不同时，均衡电路处于模式2，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压，自谐振后的电容电压极性发生改变，可增加下一均衡周期中LC谐振模块吸收的均衡能量，提高均衡电流，也有利于为与电压最大电池单体编号奇偶不同的电池单体提供均衡能量释放回路；在阶段三，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电。
进一步地，所述一个均衡周期内每个阶段的持续时间为LC谐振模块谐振周期的一半，使电感电流在每个阶段结束时达到零值，实现零电流开关，一个均衡周期内存在3个阶段，故控制信号的频率为LC谐振模块的谐振频率的2/3，且一个均衡周期的三个阶段分别由微控制器输出的3个占空比为33.3％的PWM信号控制，这3个PWM信号的相位相互错开120°，防止电池短路回路的形成。
本发明的另一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
S1、电压采样电路采集串联电池组中每个电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输给微控制器；
S2、微控制器根据控制策略的要求处理电压信息，判断串联电池组中电压最大、电压最小电池单体的编号是否奇偶相同，根据判断结果从两种控制模式中选择其一。若奇偶相同，选择模式1；若奇偶不同，选择模式2，并根据谐振模式产生相应的控制信号，通过开关驱动电路放大以控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断，实现能量在串联电池组中的DC2C传输；
S3、微控制器根据控制策略的要求所产生的控制信号一周期内分为三个阶段，当每个阶段的持续时间为LC谐振模块谐振周期的一半时，可实现零电流开关。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明公开的电池均衡电路在单体电池的每端只有一条均衡电流流通支路，使用较少的MOSFET，并与公开的控制方法配合，通过判断电压最大和电压最小电池编号的奇偶情况进行不同的控制模式，保证电压最大和电压最小电池间存在均衡电流流通回路，实现能量在串联电池组中的DC2C传输方式；
(2)本发明利用LC谐振模块作为储能媒介，微控制器输出PWM控制信号的频率为LC模块谐振频率的2/3，使电感电流在每个阶段结束时均达到零值，实现了零电流开关，降低了开关损耗，有利于提高开关频率以减小电路体积；
(3)本发明引入LC谐振模块的自谐振阶段，可使电容电压极性发生改变，增加电池电压与电容电压之间的压差，以增加一均衡周期内电压最大电池单体向LC谐振模块释放的能量，提高均衡电流，并实现在单体电池间压差较小情况下的快速均衡，实现零压差均衡。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明中基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路的原理图；
图2是适用于4节串联电池组的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路图；
图3是适用于4节串联电池组的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路在电压最大、最小的单体电池编号奇偶相同情况下一个均衡周期内三个阶段对应的导通图，其中，图3(a)是阶段一对应的电路导通图，图3(b)是阶段二对应的电路导通图，图3(c)是阶段三对应的电路导通图；
图4是适用于4节串联电池组的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路在电压最大、最小的单体电池编号奇偶不同情况下一个均衡周期内三个阶段对应的导通图，其中，图4(a)是阶段一对应的电路导通图，图4(b)是阶段二对应的电路导通图，图4(c)是阶段三对应的电路导通图；
图5是基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路在电压最大、最小的单体电池编号奇偶相同情况下LC谐振模块中的电容C的电压UC和电流IC的波形图；
图6是基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路在电压最大、最小的单体电池编号奇偶不同情况下LC谐振模块中的电容C的电压UC和电流IC的波形图；
图7是初始电池电压分布为VB1＝3.65V,VB2＝3.58V,VB3＝3.51V,VB4＝3.33V情况下，利用本发明提出的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法在PSIM仿真软件中仿真时得到的电池电压变化轨迹图。
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。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，该均衡电路包括：串联电池组、1个LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，该均衡电路还拥有两种控制模式；
所述串联电池组由n个电池单体串联组成，依次命名为B1、B2、...、Bi、...、Bn，i＝1、2、...、n，这里假设n为偶数，事实上n可在正整数范围内取值；
所述LC谐振模块只有1个，由一个电感L和一个电容C串联组成；
所述两组开关选择模块分别为A组开关选择模块和B组开关选择模块；A组开关选择模块由n+1个选通开关组成，分别为SA1、SA2、...、SAi、...、SAn+1，A组开关选择模块SA1、SA3、...、SAp、...、SAn-1中的SAp是编号为奇数的选通开关，其一端与电池单体Bp的正极连接，另一端与LC谐振模块的一端相连，LC谐振模块的该端命名为奇数端，A组开关选择模块SA2、SA4、...、SAq、...、SAn中的SAq是编号为偶数的选通开关，其一端与电池单体Bq的正极连接，另一端与LC谐振模块的另一端相连，LC谐振模块的该端命名为偶数端，A组开关选择模块中SAn+1的一端与电池单体Bn的负极连接，另一端连接到LC谐振模块的奇数端；B组开关选择模块由1个选通开关组成，为SB1，其两端分别连接到LC谐振模块的两端；
其中，A组开关选择模块中的SA1、SA2、SAn、SAn+1分别由1个N沟道MOSFET组成，SA1、SA2的MOSFET的漏极分别与电池单体B1、B2的正极相连，SAn、SAn+1的源极分别和电池单体Bn的正、负极相连，A组开关选择模块中的其余选通开关及SB1分别由两个N沟道MOSFET反向串联组成；
所述电压采样电路采集电池组中各电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输到微控制器，微控制器根据电压信息和控制方法产生相应的控制信号，经过开关驱动电路放大信号，控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断。
本实施例中，所述两种控制模式下的一个均衡周期均有三个阶段：
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶相同时，均衡电路处于模式1，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电；在阶段三，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶不同时，均衡电路处于模式2，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；在阶段三，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电。
本实施例中，所述一个均衡周期内的每个阶段的持续时间为LC谐振模块谐振周期的一半，即控制信号的频率为LC谐振模块的谐振频率的2/3，且一个均衡周期的三个阶段分别由微控制器输出的3个占空比为33.3％的PWM信号控制，这3个PWM信号的相位相互错开120°，此时可实现零电流开关。
本实施例中，各单体电池的每端只连接了一条均衡电流流通支路，只使用了2n个MOSFET构成均衡电路的开关网络，相较于现有技术3的中国发明专利公开的一种基于电感电容准谐振的均衡电路使用的4n+2个MOSFET，本发明公开的均衡电路使用了较少的MOSFET，微控制器产生3个占空比为33.3％的PWM信号，每个信号的相位相互错开120°，且信号的频率为LC谐振模块的谐振频率的2/3，此时在均衡阶段的切换时刻LC谐振模块的电流达到零值，从而流经开关的电流也达到零值，实现了零电流开关，减少了开关损耗，有利于提高PWM信号的频率，以减小LC谐振模块的体积，进一步减小电路体积。
实施例2
本实施例基于实施例1公开的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，以实施例一中公开的LC谐振均衡电路为实施对象，进一步公开基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路的控制方法包括以下步骤：
S1、电压采样电路采集串联电池组中每个电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输给微控制器；
S2、微控制器根据控制策略的要求处理电压信息，判断串联电池组中电压最大、电压最小电池单体的编号是否奇偶相同，根据判断结果从两种控制模式中选择其一。若奇偶相同，选择模式1；若奇偶不同，选择模式2，并根据谐振模式产生相应的控制信号，通过开关驱动电路放大以控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断，实现能量在串联电池组中的DC2C传输；
S3、微控制器根据控制策略的要求所产生的控制信号一周期内分为三个阶段，当每个阶段的持续时间为LC谐振模块谐振周期的一半时，可实现零电流开关。
本实施例中，微控制器需要判断电压最大、电压最小电池单体编号的奇偶情况，针对不同的奇偶情况选择谐振模式，为电压最大、电压最小电池单体间提供均衡电流流通路径，可在使用较少开关的同时实现能量在电池组任意电池单体间的传输。
实施例3
图1是本实施例中基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路的原理图，其中，图2是适用于4节串联电池组的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路图，包括有4节电池单体串联组成的电池组、1个LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，该均衡电路拥有两种控制模式。
串联电池组由4个电池单体串联组成，依次命名为B1、B2、B3、B4。
所述LC谐振模块只有1个，由一个电感L和一个电容C串联组成。
所述两组开关选择模块分别为A组开关选择模块和B组开关选择模块；A组开关选择模块由4个选通开关组成，分别为SA1、SA2、SA3、SA4，A组开关选择模块中的SA1、SA3的一端分别与电池单体B1、B3的正极连接，SA1、SA3的另一端均与LC谐振模块的右端相连，A组开关选择模块中的SA2、SA4的一端分别与电池单体B2、B4的正极连接，SA2、SA4的另一端均与LC谐振模块的左端相连，A组开关选择模块中SA5的一端与电池单体B4的负极连接，另一端连接到LC谐振模块的右端；B组开关选择模块由1个选通开关组成，为SB1，其两端分别连接到LC谐振模块的两端；
其中，A组开关选择模块中的SA1、SA2、SA4、SA5均由1个N沟道MOSFET组成，SA1、SA2的MOSFET的漏极分别与电池单体B1、B2的正极相连，SA4、SA5的源极分别和电池单体B4的正、负极相连，A组开关选择模块中的SA3及B组开关选择模块中的SB1均由两个N沟道MOSFET反向串联组成。
电压采样电路采集电池组中各电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输到微控制器，微控制器根据电压信息和控制方法产生相应的控制信号，经过开关驱动电路放大信号，控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断。
控制策略根据采集到的电压信息，分为以下两种控制模式，这两种控制模式下的一个均衡周期均有三个阶段：
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶相同时，均衡电路处于模式1，图3是假设VBmax＝VB1，VBmin＝VB3情况下的一周期内的均衡电路导通图，图3(a)是阶段一时的电路导通图，此时A组开关选择模块中的SA1、SA2导通，电池单体B1向LC谐振模块充电；图3(b)是阶段二时的电路导通图，此时A组开关选择模块中的SA3、SA4导通，LC谐振模块向电池单体B3充电；图3(c)是阶段三时的电路导通图，此时B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶不同时，均衡电路处于模式2，图4是假设VBmax＝VB1，VBmin＝VB2情况下的一周期内的均衡电路导通图，图4(a)是阶段一时的电路导通图，此时A组开关选择模块中的SA1、SA2导通，电池单体B1向LC谐振模块充电；图4(b)是阶段二时的电路导通图，此时B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；图4(c)是阶段三时的电路导通图，此时A组开关选择模块中的SA2、SA3导通，LC谐振模块向电池单体B2充电；
图5和图6分别为模式1和模式2下的LC谐振模块中的电容C的电压UC和电流IC的波形图。
本实施例中，展示了以四节串联电池组为均衡对象的均衡电路结构以及两种模式下的均衡电流流通路径，并通过仿真验证了两种模式均可有效地将能量从电压最大电池传输到电压最小电池。
实施例4
本实施例令图2中4节串联电池组的单体电池电压分布为VB1>VB2>VB3>VB4，电压采样电路将采集到的4节单体电池的电压送入微控制器，微控制器将采集到的电压信息进行处理，得到串联电池组的最大电池电压和最小电池电压，并判断两者之间的电压差是否大于相应的均衡阈值电压，若大于均衡阈值电压则进入均衡状态，微控制器根据控制策略从两种控制模式中择其一，并产生3个占空比为33.3％的PWM信号，这3个PWM信号的相位相互错开120°，控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断，当PWM信号的频率为LC谐振模块的谐振频率的2/3时，可实现零电流开关，图5和图6分别为电压最大、电压最小的单体电池编号奇偶相同和奇偶不同时的LC谐振模块中的电容C的电压UC和电流IC的波形图，由图可知，在开关切换的时候LC谐振模块的电流达到零值，实现了零电流开关，减少开关损耗，验证了本发明公开的均衡电路的高效性，图7所示为本发明提出的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路及控制方法在PSIM仿真软件仿真得到的四节单体电池电压变化轨迹图，由图可知4节电池电压最终趋向一致，实现了对串联电池组的均衡，且均衡电路在运行过程中可根据电压最大、电压最小电池单体编号的奇偶情况在两种控制模式间来回切换，实现在使用较少开关情况下能量从任一电池单体到任一电池单体的传输，验证了本发明公开的均衡电路及控制方法的有效性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，其特征在于，所述电池均衡电路包括：串联电池组、1个LC谐振模块、两组开关选择模块、电压采样电路、微控制器、开关驱动电路，所述电池均衡电路拥有两种控制模式；
所述串联电池组由n个电池单体串联组成，依次命名为B1、B2、...、Bi、...、Bn，i＝1、2、...、n，n为正整数；
所述LC谐振模块由一个电感L和一个电容C串联组成；
所述两组开关选择模块分别为A组开关选择模块和B组开关选择模块；A组开关选择模块由n+1个选通开关组成，分别为SA1、SA2、...、SAi、...、SAn+1，n+1个选通开关中编号为奇数的选通开关SAp，分别为SA1、SA3、...、SAp、...、SAn-1，SAp一端与电池单体Bp的正极连接，另一端与LC谐振模块的一端相连，LC谐振模块的该端命名为奇数端，n+1个选通开关中编号为偶数的选通开关SAq，分别为SA2、SA4、...、SAq、...、SAn，SAq一端与电池单体Bq的正极连接，另一端与LC谐振模块的另一端相连，LC谐振模块的该端命名为偶数端，A组开关选择模块中SAn+1的一端与电池单体Bn的负极连接，另一端连接到LC谐振模块的奇数端；B组开关选择模块由1个选通开关SB1组成，SB1两端分别连接到LC谐振模块的两端；
所述电压采样电路采集电池组中各电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输到微控制器，微控制器利用电压信息判断串联电池组中电压最大、电压最小的电池单体的编号是否奇偶相同，根据判断结果从两种控制模式中择其一，并产生相应的控制信号，经过开关驱动电路放大信号，控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断。
2.根据权利要求1所述的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，其特征在于，
所述A组开关选择模块中的SA1、SA2、SAn、SAn+1分别由1个N沟道MOSFET组成，SA1、SA2的MOSFET的漏极分别与电池单体B1、B2的正极相连，SAn、SAn+1的源极分别和电池单体Bn的正、负极相连，所述A组开关选择模块中的SA3、SA3、…、SAn-2、SAn-1及B组开关选择模块中SB1分别由两个N沟道MOSFET反向串联组成。
3.根据权利要求1所述的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，其特征在于，所述两种控制模式下的一个均衡周期均有三个阶段：
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶相同时，均衡电路处于模式1，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电；在阶段三，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；
当串联电池组的电压最大、电压最小的电池单体的编号奇偶不同时，均衡电路处于模式2，在阶段一，A组开关选择模块中与电压最大的电池单体相连的选通开关导通，电压最大的电池单体向LC谐振模块充电；在阶段二，B组开关选择模块中的SB1导通，LC谐振模块自谐振以翻转电容电压；在阶段三，A组开关选择模块中与电压最小的电池单体相连的选通开关导通，LC谐振模块向电压最小的电池单体充电。
4.根据权利要求3所述的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路，其特征在于，所述一个均衡周期内的每个阶段的持续时间为LC谐振模块谐振周期的一半，控制信号的频率为LC谐振模块的谐振频率的2/3，且一个均衡周期的三个阶段分别由微控制器输出的3个占空比为33.3％的PWM信号控制，这3个PWM信号的相位相互错开120°，实现零电流开关。
5.根据权利要求1至4所述的基于双模式的锂离子电池组LC谐振均衡电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1、电压采样电路采集串联电池组中每个电池单体的电压，并将采集到的电压信息传输给微控制器；
S2、微控制器根据控制策略的要求处理电压信息，判断串联电池组中电压最大、电压最小电池单体的编号是否奇偶相同，根据判断结果从两种控制模式中选择其一，若奇偶相同，选择模式1；若奇偶不同，选择模式2，并根据谐振模式产生相应的控制信号，并通过开关驱动电路放大以控制A组开关选择模块和B组开关选择模块的通断，实现能量在串联电池组中的DC2C传输；
S3、微控制器根据控制策略的要求所产生的控制信号一周期内分为三个阶段，当每个阶段的持续时间为LC谐振模块谐振周期的一半时，可实现零电流开关。
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