CN115339331B - 一种动力电池充电放电主电路 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种动力电池矩阵充电、放电主电路，属于电池充放电技术领域，该电路包括：电池矩阵，功率开关器件和连接导线，电池矩阵包括M×N个单体电池，X个功率开关器件；电池矩阵通过功率开关器件和导线在电气连接上呈“田”字形网状结构；田字形网状结构中单体电池到任意电气节点的所有导线上均设有至少一个功率开关器件；M×N个单体电池可以通过功率开关器件的状态转换将电池矩阵变为多个内部单体电池相互串联的电池组，各电池组之间可以并联或者串联。本发明通过电池矩阵主电路的灵活多变实现依次给每个单体电池充电或更加灵活的多段式依次充电，使低电压、小功率方式充电的速度加快，提高了电池矩阵的性能、寿命和安全性。

Description

一种动力电池充电放电主电路

技术领域

本发明属于电池充放电技术领域，特别涉及一种对动力电池矩阵进行充电放电控制的主电路技术。

背景技术

电池矩阵的充电速度、整体寿命和电池组的安全性是电动汽车发展的关键因素，当前的充电桩能满足电动汽车的快速充电需求，因为充电桩在工作过程中可以提供很大的电流，但是，从电动车市场的飞速发展和绿色能源的发展前景来看，城市供电网络难以满足大部分电动汽车都采用这种大功率的充电桩，现在的小功率充电方式是采用低电流、低电压的充电，这种方式充电速度慢，不能满足人们对电池快速充电的需求。

虽然现代动力电池矩阵的性能不尽相同，但是它们的结构基本一致，都是由多个单体电池通过串联成电池组、各电池组并联组成的电池矩阵，以提高电池矩阵的放电电压和电流，这种固定连接的电池矩阵也带来了很多难以解决的技术难题：1.单体电池在充电时所需要充电电压不高，充电电流也不大，但是把多个单体电池串并联组成一个能够驱动电动车续航600公里以上的动力电池组时，所需要的直流充电电压较高，电流很大，如果想要缩短充电时间，就需要更大的电压和电流，一般的市电接口和小型的充电器就无法满足快速充电的要求，必须使用大功率的充电桩；2.某个单体电池性能严重下降后，这个单体电池将严重拖累电池组的整体性能；3.某个单体电池的严重故障或者损耗会拖累整个电池组甚至用电设备的安全性能。

发明内容

本发明通过电池矩阵主电路中功率开关器件状态的转换改变电池矩阵的连接方式，配合智能电源系统(所述的智能电源系统应包括至少一路的程控可调输出，程控多点触发电路，本发明不包括智能电源系统的软件和硬件)把现在同时给全部电池充电或多段式依次充电的充电方式改变为依次给每个单体电池充电或更加灵活的多段式依次充电，使低电压、小功率方式充电的速度加快，电池的安全性得到提高，同时减轻部分单体电池故障拖累整体电池矩阵的性能、寿命和安全的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的方案1是：一种可控的目字形电池矩阵主电路，该电路包括：电池矩阵，功率开关器件和连接导线，其特征是，电池矩阵包括N个单体电池，X个可控的大功率开关器件，电池组通过功率开关器件和导线在电气连接呈目字形结构，在上述目字形结构中单体电池到任意电气节点的所有连接导线上均设有至少一个功率开关器件；上述N为大于0的整数，X为大于0的整数。

为了实现上述目的，本发明提出的方案2是：一种可控的田字形网状电池矩阵主电路，该电路包括：电池矩阵，功率开关器件和连接导线，其特征是，电池矩阵包括M×N个单体电池，X个功率开关器件，上述的电池矩阵通过功率开关器件和导线在电气连接上呈田字形网状结构，在上述田字形网状结构中单体电池到任意电气节点的所有导线上均设有至少一个功率开关器件，上述M为大于0的整数，N为大于0的整数，X为大于0的整数，上述的M×N个单体电池可以看作是M组电池，每组电池包含有N个单体电池，这每组中的N个单体电池可以通过功率开关的闭环构成串联电路，各组电池可以构成并联电路。

为了实现上述目的，并提供更加灵活的电路连接方式，本发明提出的方案3是：一种可控的均衡田字形网状电池矩阵主电路，该电路包括：电池矩阵，功率开关器件，可调电阻和连接导线，其特征是，电池矩阵包括M×N个单体电池，X个功率开关器件，T个可调电阻，上述的电池组通过功率开关器件和导线在电气连接上呈田字形网状结构，在上述田字形网状结构中单体电池到任意电气节点的所有导线上均设有至少一个功率开关器件，上述M为大于0的整数，N为大于0的整数，X为大于0的整数，T为大于等于0的整数，上述的M×N个单体电池可以看作是M组电池，每组电池包含有N个单体电池，这每组中的N个单体电池可以通过功率开关的闭环构成串联电路，每组电池的依次连接的线路中串入若干个可调电阻，串入的可调电阻可以和其依次连接的电池组构成串联电路，各电池组可以构成并联电路。

上述方案1、方案2和方案3中的目字形结构是指电路在电气连接图上呈现汉字的“目”字形状，田字形网状电池组电路是指电路在局部的电气连接图上呈现汉字“田”字形状的网状结构。

上述方案1、方案2和方案3中，如附图1、附图2和附图3所示，可以根据需要每个单体电池两侧电气邻近位置分别各设置一个开关，如附图1的B2电池两侧各有一个开关S21、S22；也可以仅在每个单体电池的一侧电气邻近的位置上设置一个开关S21，实现将本支路中的单体电池从主电路中断开。

上述方案2和方案3中，电池矩阵中包含的M×N个单体电池电池矩阵，还可以由小于N个电池相互串联组成电池组，电池组的数量小于M×N，各个电池组之间可以相互并联或串联。

上述方案1、方案2和方案3在使用过程中，可以根据需要，通过智能电源系统中功率开关器件的触发控制电路来实现指定的开关断开或闭合，以实现使电池矩阵中的各个单体电池连接成需要的方式，再连接到电源进行充电或者连接到用电器放电工作，本发明提出的动力电池矩阵通过功率开关器件可以改变单体电池的连接方式，连接方式多样、灵活。

本发明提出的动力电池充电放电主电路同样可以作为各种其它用途的电池的充电、放电主电路。

本发明提出的方案1的充电过程主要包括以下步骤：

1.在充电前确保所有大功率开关均处于断开状态。

2.分别检测全部N个单体电池的电压和电阻，确定需要充电的单体电池及其数量。

3.根据充电电源能够提供的输出电压的大小，选择适当的开关闭合，给确定的i个单体电池进行依次充电或者串联充电。

4.充电的过程中检测电池的状态，当前某个电池充电完成，通过功率开关将该电池从充电电路中断开并根据需要闭合该电池所在支路的旁路开关，再给其它需要充电的单体电池进行串联充电或依次充电。

5.重复3-4步骤，直到所有电池充电完成。

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。

本发明提出的方案1的放电过程主要包括以下步骤：

1.在放电前确保所有开关均处于断开状态。

2.控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部N个单体电池的电压和电阻，并记录当前电池的状态数据。

3.根据用电设备的需要来确定选用i个单体电池进行串联后进行放电。

本发明提出的方案2的充电过程主要包括以下步骤：

1.确保所有大功率开关均处于断开状态。

2.控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，确定需要充电的i个单体电池。

3.根据充电电源所能提供的电压和电流的大小，根据这i个电池所在的位置，选择适当的开关闭合，给确定的i个单体电池进行依次充电或者串并联充电。

4.充电的过程中检测电池的状态，若有电池充电完成，通过功率开关使该电池与充电电路断开并接入其它需要充电的单体电池进行串并联充电或依次充电。

5.重复3-4步骤，直到所有电池充电完成。

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。

本发明提出的方案2的放电过程主要包括以下步骤：

1.在放电前确保所有开关均处于断开状态。

2.控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，并记录当前电池的状态数据。

3.根据用电设备的需要来确定选用i个单体电池进行串、并联后进行放电。

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。

本发明提出的方案3的充电过程主要包括以下步骤：

1.在充电前确保所有大功率开关均处于断开状态。

2.控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，确定需要充电的i个单体电池。

3.根据充电电源所能提供的电压和电流的大小，根据这i个电池所在的位置，选择适当的开关闭合，给确定的i个单体电池进行依次充电或者串并联充电。

4.充电的过程中检测电池的状态，若有电池充电完成，通过功率开关使该电池与充电电路断开并接入其它需要充电的单体电池进行串并联充电或依次充电。

5.如果相互并联的各电池组支路的电阻不同，根据需要给需要的支路串入可调阻值，使相互并联的各个支路的电阻相近或相同。

6.重复3-5步骤，直到所有电池充电完成。

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。

本发明提出的方案3的放电过程主要包括以下步骤：

1.在放电前确保所有开关均处于断开状态。

2.控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，并记录当前电池的状态数据。

3.根据用电设备的需要来确定选用i个单体电池进行串、并联后进行放电。

4.如果发现这i个单体电池经过连接而成的多个电池组的端电压不同，各个电池组需要并联，则通过功率开关的控制给端电压较高的电池组串入可调电阻，调节电阻值，使各并联支路的输出电压相同后再将各个电池组支路并联。

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。

附图说明

附图1为本申请技术方案1所提供的一种可控的目字形电池组主电路的示意图，图中的开关均表示可控的大功率开关器件，其中B字母开头标识的元件是单体电池，也可以是多个单体电池的串联组合，以S或K字母为开头标识的元件是可控的功率开关器件。

附图2为本申请技术方案2所提供的一种可控的田字形网状电池组主电路的示意图，图中的开关均为可控的功率开关器件，其中B字母开头标识的元件是单体电池，也可以是多个单体电池的串联组合，以S或K字母为开头标识的元件是可控的功率开关器件。

附图3为本申请技术方案3所提供的一种可控的均衡田字形网状电池组主电路的示意图。图中的开关均为可控的功率开关器件，其中B字母开头标识的元件是单体电池，也可以是多个单体电池的串联组合，以S或K字母为开头标识的元件是可控的功率开关器件，以R字母为开头标识的元件是可调电阻。

附图4为本申请技术方案1所提供的一种可控的目字形电池组主电路的具体实施例，图中的开关均表示可控的大功率开关器件，其中B字母开头标识的元件是单体电池，也可以是多个单体电池的串联组合，以S或K字母为开头标识的元件是可控的功率开关器件。

附图5为本申请技术方案2所提供的一种可控的田字形网状电池组主电路的具体实施例，图中的开关均为可控的功率开关器件，其中B字母开头标识的元件是单体电池，也可以是多个单体电池的串联组合，以S或K字母为开头标识的元件是可控的功率开关器件。

附图6为本申请技术方案2所提供的一种可控的均衡田字形网状电池组主电路的具体实施例。图中的开关均为可控的功率开关器件，其中B字母开头标识的元件是单体电池，也可以是多个单体电池的串联组合，以S或K字母为开头标识的元件是可控的功率开关器件，以R字母为开头标识的元件是可调电阻，也可以是多个可调电阻的串联。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，下面通过附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

方案1的具体实施例，在方案1中取N＝4，X＝15，即电池组主电路中包含4个单体电池，15个开关器件，构成电池组充放电主电路，如附图4所示，其中B1，B2，B3，B4分别是四个单体电池，S11，S12，S21，S22，S31，S32，S41，S42，K1，K2，K3，K4，K11，K21，K31，K41是可控功率开关，在充电过程中，先让所有的功率开关断开，根据检测，如果全部电池完好，充电电源电压能够满足全部电池的充电需要，则以K开头字母的开关全部断开，以S开头字母的开关全部闭合，构成B1，B2，B3，B4是四个电池相互串联的充电电路；如果充电电源电压仅能够同时对两个单体电池进行串联充电，则通过功率开关使得某两个电池串联后连接到充电电源，待上述的两个电池充电完成后，断开全部的功率开关，之后再使得某些开关闭合使得另外的两个电池串联和连接到充电电源，依次为每两个相互串联的电池进行充电，例如S11、S12、S21、S22、K21、K3、K4闭合，其它功率开关都保持断开，先对B1，B2进行串联充电，待B1，B2充电完成，全部开关断开，之后，K1、K2、K21、S31、S32、S41、S42闭合，其它开关保持断开状态，对B3，B4充电；如果充电电压仅能对某一个单体电池进行充电，则控制功率开关，使某一个电池连接到充电电源，其它电池都和充电电源断开，待一个电池充电完毕，通过控制功率开关断开充电完成的电池再接入另外一个需充电的电池，实现依次为电池组的每一个单体电池进行充电；如果其中有电池已经损坏，例如B2损坏，不能继续使用，则S21，S22这两个开关断开，其它以S字母开头的对应开关闭合，K11、K2、K21也闭合，其它功率开关保持在在断开状态，依然能够实现使得B1、B3、B4这三个单体电池串联，充电电源为这三个串联的单体电池进行充电；放电过程则需要根据负载的需要进行电池及其连接方式的选择，通过控制功率开关的状态转换来实现，原则如上述方案1的充电过程和放电过程主要包括的步骤，此处不做赘述。

方案2的具体实施例，取M＝3，N＝4，X＝44，即成为方案2所述的一种电池矩阵充放电主电路的具体形式，该电路包含12个单体电池，44个开关器件，一般可构成3组电池的充、放电主电路，如附图5所示，电池矩阵的连接可以是B11，B12，B13，B14为第一组，B21，B22，B23，B24为第二组，B31，B32，B33，B34为第三组，成为三个电池组的电池矩阵，如果全部电池完好，充电电源电压和电流能够满足全部电池的充电需要，则以K开头字母的开关全部断开，以S开头字母的开关全部闭合，每组的电池都是串联，每组之间并联，三个电池组同时连接到充电电源；根据充电电源的功率，也可以控制依次接通每个电池组，实现给每个电池组依次充电；电池组的的构成可以不是上述具体的的三组电池，根据需要也可以控制功率开关，选择可以进行串联的任意单体电池，例如选用B11，B22，B33，B34组成一个电池组；电池之间的连接方式很多，难以穷举。发现其中有电池已经损坏，例如B22电池损坏，不能继续使用，则S221，S222断开，使B22电池所在的电路与其它电路断开，电流不再流经该支路，B22电池不再参与充电和放电过程，根据充电或者放电的需要，可以将K112、K12、K122闭合，也可以将K112、K12、K122、K211、K22、K221闭合来实现B22所在支路的旁路，根据需要还可以不给B22所在的支路提供旁路；在后续的充电和放电过程中，根据需要，该主电路与控制电路配合实现充电或者放电，具体充电过程选择的电池及其连接方式由电源提供的电压和电流决定，而放电过程则需要根据负载的需要进行电池及其连接方式的选择，通过控制功率开关的状态转换来实现，原则如上述方案2的充电过程和放电过程主要包括的步骤，此处不做赘述。

方案3的具体实施例，取M＝3，N＝4，X＝56，T＝3即成为方案3所述的主电路的实现方式，该电池矩阵包含12个单体电池，56个开关器件，3个可调电阻，充电和放电过程中，电池组的连接和方案2的连接方式基本一致，一般构成3组电池的充、放电电路，如附图6所示，其中B11、B12、B13、B14为第一组，B21、B22、B23、B24为第二组，B31、B32、B33、B34为第三组，成为三个电池组的电池矩阵，所有的功率开关器件都处于断开状态：如果全部电池完好，充电电源电压和电流能够满足全部电池的充电需要，则K101、K102、K201、K202和K10闭合，其它以K开头字母的开关全部断开，S101、S102、S201、S202、S301、S301断开，其它以S开头字母的开关全部闭合，实现三组的电池都是串联，每组之间是并联，三组电池同时连接到充电电源，可调电阻不接入充电电路；如果某一组中有一个电池已经损坏，又想要尽快充电，可将损坏的电池断开并旁路，再在这个电池组的串联电路中串入可调电阻，实现各并联支路的阻值相等，以实现快速充电并减小环流，例如，上述连接的三组电池组中，B22损坏，将S221、S222、S101、S102、S301、S302断开，其它S开头标识的开关闭合，K10、K101、K211、K221、K22、K202、K20、闭合，其它以K开头标识的开关断开，实现将B22从第二组电池组中断开并旁路再串入可调电阻R2，所有电池同时以相近的速度进行充电；放电过程则可以根据负载的需要通过开关的状态转换选择电池及其连接方式实现为负载供电；如果放电准备中发现有电池已经损坏，例如B22电池损坏，不能继续使用，则S221，S222这两个开关断开，使B22电池所在的电路与其它电路断开，电流不再流经该支路，B22电池不再参与充电和放电过程，在后续的充电和放电过程中，根据需要，可以将K112、K12、K122闭合，也可以将K112、K12、K122、K211、K22、K221闭合来实现B22所在支路的旁路，实现原本和B22串联的其它串联的电池依旧保持串联，如果需要并联的各支路的端电压不同，可将各串联支路再串入可调电阻进行适当调节后，使相互并联的各电池组支路端电压相近或相同后，各串有可调电阻的串联的电池组支路之间可以并联，构成电池矩阵向外供电；在构成多个电池组后，各电池组如果要进行并联，在充电过程中，各并联电池组的电池数量不同会造成各并联支路的电阻不同，造成同时充电的电池组的充电速度不同，如果需要各组速度相同，可以如上述充电过程中给电阻小的支路串入可调电阻；在放电过程中，各并联电池组的端电压不同，会造成电池组之间出现环流，此时可以通过给端电压高的电池组中串入可调电阻来实现各个串联支路的端电压相近或相同，以减小环流甚至消除环流，各个电池组连同可调电阻构成可控的均衡田字形网状电池矩阵主电路向外供电；该主电路与控制电路配合实现充电或者放电，且环流较小；具体充电过程中主电路中功率开关的状态由电源提供电压和电流决定，而放电过程则需要根据负载的需要进行电池、可调电阻及其连接方式的选择，通过控制功率开关的状态转换来实现，方式非常灵活，原则如上述方案3充电过程和放电过程主要包括的步骤，此处不做赘述。

有益效果

1.本发明提出的动力电池充电、放电的主电路能够根据电源的情况配合相应的控制电路能够提供大范围的电压、电流充电：电源电压低时，选择较少数量的电池串联进行充电，电源电压高时，可以选择较多数量的电池串联进行充电，电源电流小时，选择较少数量的电池并联进行充电，电源电流大时，选择较多数量的电池并联进行充电，在电压较低和电流较小的情况下可以依次为每一个单体电池进行充电，这样就可以利用小功率电源对动力电池进行充电，例如，利用太阳能电池对动力电池进行依次充电。

2.本发明提出的动力电池充电、放电的主电路能够提高电池组的寿命，通过检测，如果发现有电池性能已下降或损坏，可以通过控制大功率开关的通断将该电池从充电和放电电路中切除，使得单体电池的性能下降和损坏不会严重拖累整体电池组的性能。

3.本发明提出的动力电池充电、放电的主电路能够提高电池组供电对象的安全性能，当电池受到严重冲击出现严重的故障或者有爆炸等危险时，可以通过控制大功率开关的通断将该电池从充电和放电电路中切除，使得单体电池的严重故障或者有爆炸危险时，电池组的放电电流不再流经该故障电池，从而限制了故障或者危险的范围和程度，提高了电池组供电对象的安全性。

4.本发明提出的动力电池充电、放电的主电路能够和智能电源配合，为不同数量的单体电池的不同连接方式提供高效的精准充电，例如常规充电完成后，仅剩下少量的单体电池需要充电，则可以根据需充电的电池数量进行适当的连接匹配调节智能电源的输出电压和电流，实现高效的精准充电。

5.本发明提出的动力电池充电、放电的主电路能够和适当的控制电路相配合，为多种有不同电压电流需求的用电设备供电。

本说明书中所述的电池均表示能够反复进行充电和放电的蓄电池；本说明书中所述的单体电池表示的是单芯电池，也可以是多个单芯电池串联而成的一个整体电池；本说明书中所述的电池组表示的是相互串联的多个电池；本说明书中所述的大功率开关器件可以是功率场效应管(电力MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，还可以是集成门极换流晶闸管(IGCT)等能够通断电路的可控功率器件；本说明书所述的开关或功率开关均表示可控的功率开关器件。

Claims (6)

1.一种可控的田字形网状电池矩阵主电路，主电路包括：电池矩阵，功率开关器件和连接导线，其特征是，

目字形电池矩阵包括N个单体电池，至少一个功率开关器件，电池组通过功率开关器件和导线在电气连接呈目字形结构，在上述目字形结构中单体电池到任意电气节点的所有连接导线上均设有至少一个功率开关器件；

田字形网状电池矩阵包括M×N个单体电池，至少一个功率开关器件；上述的电池矩阵通过功率开关器件和导线在电气连接上呈田字形网状结构；在上述田字形网状结构中单体电池到任意电气节点的所有导线上均设有至少一个功率开关器件；上述M为大于0的整数，N为大于0的整数；田字形网状包括M组目字形电池矩阵，每组电池包含有N个单体电池，这每组中的N个单体电池通过功率开关器件的闭环构成串联电路，各组电池构成并联电路；

所述单体电池到任意电气节点的所有连接导线上均设有至少一个功率开关器件具体为：每个单体电池两侧电气邻近位置分别各设置一个功率开关器件；目字形电池矩阵中每个导线上均设置一个功率开关器件。

2.一种可控的均衡田字形网状电池矩阵主电路，主电路包括：电池矩阵，功率开关器件，可调电阻和连接导线，其特征是，在权利要求1所述的可控的田字形网状电池矩阵主电路中设置至少一个可调电阻；每组电池的依次连接的线路中串入至少一个可调电阻，串入的可调电阻和其依次连接的电池组构成串联电路，各电池组构成并联电路。

3.如权利要求1或2所述的主电路，其特征在于，还可以在每个单体电池的一侧电气邻近的位置上仅设置一个功率开关器件，实现将本支路中的单体电池从主电路中断开。

4.如权利要求1或2所述的主电路，其特征在于，电池矩阵中包含的M×N个单体电池，还可以小于N个电池相互串联组成电池组，电池组的数量小于M×N，各个电池组之间可以相互并联或串联。

5.一种可控的田字形网状电池矩阵主电路的控制方法，该方法控制如权利要求1所述的可控的田字形网状电池矩阵主电路，其特征在于控制方法为：

充电过程主要包括以下步骤：

(1)确保所有功率开关器件均处于断开状态；

(2)控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，确定需要充电的i个单体电池；

(3)根据充电电源所能提供的电压和电流的大小，根据这i个电池所在的位置，选择适当的功率开关器件闭合，给确定的i个单体电池进行依次充电或者串并联充电；

(4)充电的过程中检测电池的状态，若有电池充电完成，通过功率开关器件使该电池与充电电路断开并接入其它需要充电的单体电池进行串并联充电或依次充电；

(5)重复(3)-(4)步骤，直到所有电池充电完成；

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数；

放电过程主要包括以下步骤：

(1)在放电前确保所有功率开关器件均处于断开状态；

(2)控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，并记录当前电池的状态数据；

(3)根据用电设备的需要来确定选用i个单体电池进行串、并联后进行放电；

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。

6.一种可控的均衡田字形网状电池矩阵主电路的控制方法，该方法控制如权利要求2所述的可控的均衡田字形网状电池矩阵主电路，其特征在于控制方法为：

充电过程主要包括以下步骤：

(1)在充电前确保所有功率开关器件均处于断开状态；

(2)控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，确定需要充电的i个单体电池；

(3)根据充电电源所能提供的电压和电流的大小，根据这i个电池所在的位置，选择适当的功率开关器件闭合，给确定的i个单体电池进行依次充电或者串并联充电；

(4)充电的过程中检测电池的状态，若有电池充电完成，通过功率开关器件使该电池与充电电路断开并接入其它需要充电的单体电池进行串并联充电或依次充电；

(5)如果相互并联的各电池组支路的电阻不同，根据需要给需要的支路串入可调阻值，使相互并联的各个支路的电阻相近或相同；

(6)重复(3)-(5)步骤，直到所有电池充电完成；

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数；

放电过程主要包括以下步骤：

(1)在放电前确保所有功率开关器件均处于断开状态；

(2)控制相应的功率开关器件闭合，分别检测全部M×N个单体电池的电压和电阻，并记录当前电池的状态数据；

(3)根据用电设备的需要来确定选用i个单体电池进行串、并联后进行放电；

(4)如果发现这i个单体电池经过连接而成的多个电池组的端电压不同，各个电池组需要并联，则通过功率开关器件的控制给端电压较高的电池组串入可调电阻，调节电阻值，使各并联支路的输出电压相同后再将各个电池组支路并联；

上述步骤中所述的i为大于等于0的整数。