CN208674938U - 一种电池包的均衡装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池包的均衡装置，该装置包括：电源模块，用于提供电源输出，具有正输出端和负输出端，正输出端和/或负输出端上设置有第一开关单元；负载模块，串联有第二开关单元；开关组模块，包括多个第三开关单元，各第三开关单元分别从各电池单体的端部连接至电源模块、以及负载模块的两端；控制单元，用于控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的状态，使得电池单体连接至电源模块，以进行主动均衡，或者使得电池单体连接至负载模块，以进行被动均衡。在均衡装置中结合了主动均衡和被动均衡两种策略，在应用中，可以根据实际的需要，确定进行主动均衡或者被动均衡，避免单一策略导致的电量浪费或均衡效率低，提高均衡灵活性。

Description

一种电池包的均衡装置

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种电池包的均衡装置。

背景技术

随着传统能源的不断减少以及环保意识的不断提高，新能源汽车得到了长足的发展，新能源汽车由动力电池包作为动力的来源，电池包的状态决定了汽车的运行状态。

电池包通常是由多个串联的电池单体组成，电池单体例如为锂电池，均衡电路是电池管理系统(BMS)的一部分，其目的是消除电池单体之间的差异性，以达到电池包输出容量的最大化。目前，大多采用被动式均衡或主动式均衡的策略，被动式均衡策略中，通过降低电压较高的电池单体的电压实现均衡，而电池包的容量取决于最少容量的电池单体，在电池单体电量较高时，被动均衡会造成电量的浪费；主动式策略中，通过升高电压较低的电池单体的电压实现均衡，在电池电量较低时，主动均衡的均衡效率低。

目前，对于低压蓄电池的管控方法，主要包括根据低压蓄电池的电量限制用电负载开启、为用户提供用电负载未关闭提示或者为用户提供低电量提示等，这些方法是被动管控策略，无法为低压蓄电池用电可靠性提供保障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电池包的均衡装置，将主动均衡与被动均衡相结合，便于根据实际情况选择合适的均衡方式。

为实现上述目的，本实用新型有如下技术方案：

本实用新型实施例方式提供了一种电池包的均衡装置，所述电池包包括多个串联的电池单体，其特征在于，所述均衡装置包括：

电源模块，用于提供电源输出，具有正输出端和负输出端，所述正输出端和/或所述负输出端上设置有第一开关单元；

负载模块，所述负载模块中串联有第二开关单元；

开关组模块，包括多个第三开关单元，各所述第三开关单元分别从各电池单体的端部连接至所述电源模块、以及负载模块的两端；

控制单元，用于控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得一电池单体连接至所述电源模块，以进行主动均衡，或者使得一电池单体连接至所述负载模块，以进行被动均衡。

可选的，各电池单体的正端分别通过一第三开关单元连接至所述正输出端、以及负载模块的一端，各电池单元的负端分别通过另一第三开关单元连接至所述负输出端、以及负载模块的另一端。

可选的，串联的电池单体的首端、末端以及电池单体之间分别连接至一第三开关单元的一端，且对于相邻的两个第三开关单元，其中一个的另一端连接至第一连线，另一个的另一端连接至第二连线，所述第一连线和所述第二连线分别连接至所述电源模块、以及负载模块的两端；

还包括：电压判断单元，用于判断所述第一连线和所述第二连线中的高电势端和低电势端，以用于将所述高电势端和低电势端分别连接至所述电源模块的正输出端和负输出端。

可选的，所述电源模块包括：充电芯片、DC/DC隔离模块以及电压源，所述电压源通过所述DC/DC隔离模块连接至所述充电芯片的输入端，所述充电芯片具有正输出端和负输出端。

可选的，所述电压源为所述控制单元提供电源。

可选的，所述DC/DC隔离模块与所述电压源之间还连接有第四开关单元，所述控制单元还用于控制第四开关单元的状态。

可选的，所述控制单元中，根据各电池单体的电性参数值，所述电性参数值包括电芯电压或者SOC值，控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态。

可选的，所述根据各电池单体的电性参数值，包括：

获得各电池单体的平均电性参数值；

判断是否多数电池单体的电性参数值大于平均电性参数值；则，

所述控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得一电池单体连接至所述电源模块，以进行主动均衡，或者使得一电池单体连接至所述负载模块，以进行被动均衡，包括：

若是，则控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得电性参数值小于平均电性参数值的各电池单体分别连接至所述电源模块，以分别进行主动均衡；

若否，则控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得电性参数值大于平均电性参数值的各电池单体分别连接至所述负载模块，以分别进行被动均衡。

可选的，各电池单体的电性参数值通过采样芯片获得。

本实用新型实施例提供的电池包的均衡装置，包括电源模块、负载模块、开关组模块以及控制单元，通过控制单元，控制各开关单元的状态，可以使得电池单体与电源模块或者负载模块形成回路，从而进行主动均衡或者被动均衡。这样，在均衡装置中结合了主动均衡和被动均衡两种策略，在应用中，可以根据实际的需要，确定进行主动均衡或者被动均衡，避免单一策略导致的电量浪费或均衡效率低，提高均衡的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电池包的均衡装置结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电压源组成结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种开关组模块与电池单体连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种开关组块模块与电池单体连接示意图；

图5为本实用新型在实际应用中的场景示例图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

为了便于理解本实用新型提供的技术方案，下面先对本实用新型技术方案的背景技术进行简单说明。

实用新型人对传统电池均衡技术进行研究过程中发现，现有的均衡电路仅提供一种均衡策略，主动式均衡策略或者被动式均衡策略；其中，主动式均衡策略是指通过对电压低的电池单体进行充电使得电池间电压达到一致性；但在实际应用中，当电池单体电量较低时，如果采用主动式均衡策略对电池单体进行充电，均衡效率低。被动式均衡策略是指通过对电压高的电池单体进行放电保持电池间电压的一致性；但在实际应用中，当电池单体电量较高时，如果采用被动式均衡策略，对电池单体进行放电，会造成电量的浪费。传统的均衡策略在上述情况下，会造成均衡效率低、浪费电量。

基于此，实用新型人经过研究提出了本实用新型的技术方案，提供了一种电池包的均衡装置，在均衡装置中结合了主动均衡和被动均衡两种策略，具体的，该装置包括电源模块、负载模块、开关组模块以及控制单元，通过控制单元，控制各开关单元的状态，可以使得电池单体与电源模块或者负载模块形成回路，从而进行主动均衡或者被动均衡。可见，通过本实用新型的技术方案，在实际应用中，可以根据电池包的实际情况，确定进行主动均衡或者被动均衡，避免单一策略导致的电量浪费或均衡效率低，提高均衡的灵活性。

为了便于本领域技术人员理解本实用新型，下面将结合附图对本实用新型提供的电池包的均衡装置作解释说明。

参见图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种电池包均衡装置结构图，所述电池包包括多个串联的电池单体，该均衡装置包括：电源模块、负载模块、开关组模块和控制单元；

电源模块101，用于提供电源输出，具有正输出端和负输出端，所述正输出端和/或所述负输出端上设置有第一开关单元。

在本实施例中，电源模块的正输出端和/或负输出端上设置有第一开关单元，以便控制单元控制第一开关单元的闭合使得电源模块输出电源，实现对电池单体进行充电。

在一些实施方式中，所述电源模块101包括：充电芯片1011、DC/DC隔离模块1012以及电压源1013，所述电压源通过所述DC/DC隔离模块连接至所述充电芯片的输入端，所述充电芯片具有正输出端和负输出端。

参见图2，其示出电压源的组成结构图。其中，DC/DC隔离模块用于使输出对输入具有一定的隔离，满足信号隔离的作用，保护不同地之间电源转换，防止干扰和浪涌现象。当然，也可以通过其他隔离模块实现隔离作用，本实施例中DC/DC隔离模块仅是一种可选的实现方式。

充电芯片用于向电池单体充电，具体实现时，充电芯片的正输出端和负输出端与电池单体的两端连接，充电芯片的正输出端和/或负输出端上可以分别设置开关，通过控制开关的闭合或断开实现对电池单体的充电。

在一些实施方式中，所述DC/DC隔离模块与所述电压源之间还连接有第四开关单元，所述控制单元还用于控制第四开关单元的状态。

在具体实现时，电压源与DC/DC隔离模块之间可以设置第四开关单元，当需要通过充电芯片向电池单体充电，控制单元控制开关闭合，电压源通过DC/DC隔离模块连接至充电芯片的输入端，充电芯片给予电池单体充电；当不需要通过充电芯片向电池单体充电时，控制单元控制开关断开，电压源不输出电源，节省电能。

负载模块102，所述负载模块中串联有第二开关单元。

在具体实现时，当控制单元选择被动均衡策略时，可控制第二开关单元闭合，电池单体对负载模块进行放电，从而降低电池单体的电压。常用的负载有电阻、引擎等可消耗功率的元件。

开关组模块103，包括多个第三开关单元，各所述第三开关单元分别从各电池单体的端部连接至所述电源模块、以及负载模块的两端。

在本实施例中，开关组模块由多个第三开关单元组成，第三开关单元作为中间元件将电池单体与电源模块以及负载模块连接。控制单元通过控制第三开关单元实现对电池单体进行充电或放电，以使得电池包中的电池单体的电压保持一致。

在实际应用中，开关模块可以是一组光耦开关，控制单元可以选择需要均衡的电池单体，并通过控制光耦开关，将电池单体连接至均衡电路的正负端，实现对电池单体的均衡。

其中，第三开关单元与电池单体的连接方式有多种，在本实施例中提供了两种可选的实现方式，下面分别介绍两种连接方式。

第一种连接方式，各电池单体的正端分别通过一第三开关单元连接至所述正输出端、以及负载模块的一端，各电池单体的负端分别通过另一第三开关单元连接至所述负输出端、以及负载模块的另一端。

在该连接方式中，每个电池单体的正端、负端分别连接不同的第三开关单元，也就是，电池单体的正端通过一第三开关单元连接至充电芯片的正输出端以及负载模块的一端；电池单体的负端通过另一第三开关单元连接至充电芯片的负输出端以及负载模块的另一端。

为便于理解，现结合图3所示一种开关组模块与电池单体的连接示意图进行详细介绍。如图3所示，电池包中的电池单体1和电池单体2串联，当然，在实际的应用中，电池包可以包括多个电池单体，图3仅为示例进行说明。电池单体1的正端连接至第三开关单元301的一端，而第三开关单元301的另一端通过第一连线BUS1与充电芯片的正输出端以及负载的一端连接(图中未示出)；电池单体1的负端连接至第三开关单元302的一端，而第三开关单元302的另一端通过第一连线BUS2与充电芯片的负输出端以及负载的另一端连接(图中未示出)。电池单体2的正端连接至第三开关单元303的一端，而第三开关单元303的另一端通过第一连线BUS1与充电芯片的正输出端以及负载的一端连接(图中未示出)；电池单体2的负端连接至第三开关单元304的一端，而第三开关单元304另一端通过第二连线BUS2与充电芯片的负输出端以及负载的另一端连接(图中未示出)。

通过上述描述可知，每个电池单体可分配两个第三开关单元，电池单体的正端、负端分别通过不同的第三开关单元与充电芯片的正输出端、负输出端以及负载模块的两端连接。

第二种连接方式，串联的电池单体的首端、末端以及电池单体之间分别连接至一第三开关单元的一端，且对于相邻的两个第三开关单元，其中一个的另一端连接至第一连线，另一个的另一端连接至第二连线，所述第一连线和所述第二连线分别连接至所述负载模块的两端；还包括：电压判断单元，用于判断所述第一连线和所述第二连线中的高电势端和低电势端，以用于将所述高电势端和低电势端分别连接至所述电源模块的正输出端和负输出端。

在该连接方式中，两个电池单体之间共用一个第三开关单元，节省成本。在具体实现时，电池包中串联多个电池单体，将第一个串联的电池单体的正端连接一第三开关单元的一端，将最后一个串联的电池单体的负端连接另一第三开关单元的一端，对于中间串联的电池单体，相邻的两个电池单体共用一个第三开关单元；对于相邻的两个第三开关单元，由于两个第三开关单元的一端分别与电池单体相连接，则其中一个第三开关单元的另一端与第一连线连接，另一个第三开关单元的另一端与第二连线连接；其中，第一连线和第二连线分别与电源模块、负载模块的两端相连接。其中，对于相邻的第三开关单元是指相邻的电池单体之间的第三开关单元。

为便于理解，现结合图4所示另一种电池单体与开关模块连接示意图进行介绍。如图4所示，在该示例中电池包串联3个电池单体，分别为电池单体1、电池单体2和电池单体3。电池单体1的正端连接第三开关单元401的一端、而第三开关单元401的另一端连接第一连线即总线BUS1；电池单体3的负端连接第三开关单元404的一端、而第三开关单元404的另一端连接第二连线即总线BUS2；电池单体2与电池单体1共用第三开关单元402，其中，电池单体1的负端以及电池单体2的正端共同连接在第三开关单元402的一端、而第三开关单元402的另一端连接第二连线即总线BUS2；电池单体2和电池单体3共用第三开关单元403，其中，电池单体2的负端和电池单体3的正端共同连接在第三单元403的一端、而第三开关单元403的另一端连接第一连线即总线BUS1。其中，第一连线BUS1和第二连线BUS2与电源模块、负载模块的两端连接，组成闭合回路。

需要说明的是，通过图4可以理解，相邻的两个第三开关单元，其中一个的另一端连接至第一连线，另一个的另一端连接至第二连线的具体实现。例如第三开关单元401和第三开关单元402，第三开关单元401的另一端与第一连线BUS1相连，而第三开关单元402的另一端与第二连线BUS2相连；第三开关单元402和第三开关单元403，第三开关单元402的另一端与第二连线BUS2相连，而第三开关单元403的另一端与第一连线BUS1相连；第三开关单元403和第三开关单元404，第三开关单元403的另一端与第一连线BUS1相连，而第三开关单元404的另一端与第二连线BUS2相连。

通过上述描述可知，第三开关单元的一端既与某一电池单体的正端连接，又与另一电池单体的负端连接，这样的连接方式会使得第一连线或第二连线有时属于高电势端，有时属于低电势端，为保证正确的电池单体被选通进行主动均衡，该均衡装置中还包括电压判断单元，用于判断当前第一连线和第二连线的电势，以便将高电势端和低电势端分别连接至电源模块的正输出端和负输出端，从而可以实现对电池单体充电，实现电池单体的均衡。

在具体实现时，为保证正确的电池单体被选通，可以在第一连线、第二连线上分别连接两个开关，当第一连线为高电势端，第二连线为低电势端，则控制第一连线以及第二连线上一开关闭合，连接在电源模块的两端，对电池单体充电；如果第一连线为低电势端、第二连线为高电势端，则控制第一连线以及第二连线上另一开关闭合，连接在电源模块的两端，对电池单体充电。当然，第一连线、第二连线也可以分别连接一双向开关，区分高电势端和低电势端，使得第一连线、第二连线分别连接在电源模块的两端，实现对电池单体的充电过程。其中，可以通过控制单元实现控制开关的闭合/断开，也可以通过其他的模块实现开关的控制。

举例说明，比如电池单体1需要被充电实现均衡，则控制单元控制第三开关单元401和第三开关单元402闭合，电压判断单元，判断出第一连线BUS1为高电势端、第二连线BUS2为低电势端，则将第一连线BUS1连接至电源模块的正输出端，第二连线BUS2连接至电源模块的负输出端，电源模块输出电源通过充电芯片向电池单体1进行充电；如果电池单体2需要被充电实现均衡，则控制单元控制第三开关单元402和第三开关单元403闭合，电压判断单元，判断出第一连线BUS1为低电势端、第二连线BUS2为高电势端，则将第二连线BUS2连接至电源模块的正输出端，第一连线BUS1连接至电源模块的负输出端，电源模块输出电源通过充电芯片向电池单体2进行充电。

需要说明的是，开关模组与电池单体的连接方式可以是多种，不局限与本实施例提供的连接方式。如果其他的连接方式，也可以使得电池单体能够被正确的选出并进行均衡，在本实施例中都是允许的。

在实际应用中，为防止因选错通路而导致电路损坏，第三开关单元的耐压等级需要考虑到电池包中最高电压，防止因电压过高而导致第三开关单元损坏。

在具体实现时，无论是第一连接方式还是第二连接方式，为确保正确的电池单体被选通，第三开关单元可以具有使能锁死功能，保证只有一个电池单体被选通。

控制单元104，用于控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得一电池单体连接至所述电源模块，以进行主动均衡，或者使得一电池单体连接至所述负载模块，以进行被动均衡。

在具体实现时，控制单元可以为微控制单元MCU，即单片机，微控制单元需要电源向其供电，保证正常工作，为节省成本、简化均衡装置的复杂性，在一些实施方式中，可以利用电源模块中的电压源为控制单元提供电源，提高了电压源的利用率。

在本实施例中，如果选择主动均衡策略，则控制单元控制第一开关单元以及第三开关单元闭合，使得电池单体连接至电源模块，电源模块通过充电芯片向电池单体进行充电，以实现主动均衡；如果选择被动均衡策略，则控制单元控制第二开关单元以及第三开关单元闭合，使得电池单体连接至负载模块，对负载模块进行放电，以实现被动均衡。

在实际应用中，均衡装置是如何选择主动均衡策略或被动均衡策略，基于此，本实施例提供了一种选择均衡策略的依据，在一些实施方中，根据各电池单体的电性参数值，所述电性参数值包括电芯电压或则SOC值，控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态。

其中，各电池单体的电性参数值可以通过采样芯片获得，在具体实现时，采用芯片可以周期地对电池包中的各电池单体进行采样或对采样数据进一步进行处理，来获取各电池单体的电性参数值，避免连续采样导致控制单元无法及时处理。

在实际应用时，采样芯片可以将采集到的各电池单体的电性参数值发送给控制单元，由控制单元根据电性参数值做出选择，利用主动均衡策略还是被动均衡策略，以便控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的状态，以实现均衡；当然，采样芯片还可以将采集到的各电池单体的电性参数值发送给其他模块，比如电子控制单元ECU，由电子控制单元根据电性参数值选择均衡策略，并将选择结果发送给控制单元，控制单元根据选择结果控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的状态，实现均衡。

在一些实施方式中，采样芯片获得各电池单体的电性参数值并发送给控制单元，控制单元根据各电池单体的电性参数值选择均衡策略，具体为，获得各电池单体的平均电性参数值；

判断是否多数电池单体的电性参数值大于平均电性参数值；则，

所述控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得一电池单体连接至所述电源模块，以进行主动均衡，或者使得一电池单体连接至所述负载模块，以进行被动均衡，包括：

若是，则控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得电性参数值小于平均电性参数值的各电池单体分别连接至所述电源模块，以分别进行主动均衡；

若否，则控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得电性参数值大于平均电性参数值的各电池单体分别连接至所述负载模块，以分别进行被动均衡。

其中，电性参数之可以为电芯电压或者SOC值，以电芯电压为例进行介绍。采样芯片获取电池包中各电池单体的电芯电压并发送给控制单元，控制单元根据接收的各电池单体的电芯电压获得平均电芯电压，并判断电池包中的电池单体电芯电压值大于平均电芯电压的电池单体的数量：

如果多数电池单体的电芯电压大于平均电芯电压，则控制单元控制第一开关单元、第三开关单元闭合，使得电芯电压小于平均电芯电压的电池单体分别连接至电源模块两端，形成闭合回路，电源模块对上述电池单体进行充电，以实现主动均衡；

如果少数单体的电芯电压大于平均电芯电压，则控制单元控制第二开关单元、第三开关单元闭合，使得电芯电压大于平均电芯电压的电池单体分别连接至负载模块两端，形成闭合回路，上述电池单体对负载模块进行放电，以实现被动均衡。

在实际应用中，比如电池包包括6个电池单体，如果有4个电池单体的电芯电压大于平均电芯电压，则选择主动均衡策略；否则，选择被动均衡策略。关于多数的数量的具体设置可以根据实际情况，本实施例在此不做限定。

相应的，如果采样芯片获取的电池包中各电池单体的SOC值，并发送给控制单元，控制单元根据接收的各电池单体的SOC值获得平均SOC值，并判断电池包中的电池单体SOC值大于平均SOC值的电池单体的数量：

如果多数电池单体的SOC值大于平均SOC值，则控制单元控制第一开关单元、第三开关单元闭合，使得SOC值小于平均SOC值的电池单体分别连接至电源模块两端，形成闭合回路，电源模块对上述电池单体进行充电，以实现主动均衡；

如果少数单体的SOC值大于平均SOC值，则控制单元控制第二开关单元、第三开关单元闭合，使得SOC值大于平均SOC值的电池单体分别连接至负载模块两端，形成闭合回路，上述电池单体对负载模块进行放电，以实现被动均衡。

在实际应用中，比如电池包包括6个电池单体，如果有4个电池单体的SOC值大于平均SOC值，则选择主动均衡策略；否则，选择被动均衡策略。关于多数的数量的具体设置可以根据实际情况，本实施例在此不做限定。

在具体实现时，如果电池包中各电池单体的电性参数值之间相差较小时，控制单元可以选择暂停均衡功能；当各电池单体的电性参数值相差超过第一阈值时，控制单元可以启动均衡功能，控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的状态，其中第一阈值的设置可以根据具体情况设置。

当主动均衡诊断出故障时，控制单元可以通过被动均衡实现电池单体的均衡，或者完全关闭均衡功能，增强整个均衡装置的可用性以及可靠性；同样地，当被动均衡诊断出故障时，控制单元可以通过主动均衡实现电池单体的均衡，或者关闭均衡功能。

通过本实用新型实施例提供的均衡装置，在该均衡装置中结合了主动均衡和被动均衡两种策略，控制单元，控制各开关单元的状态，可以使得电池单体与电源模块或者负载模块形成回路，从而进行主动均衡或者被动均衡。在应用中，可以根据实际的需要，确定进行主动均衡或者被动均衡，避免单一策略导致的电量浪费或均衡效率低，提高均衡的灵活性。

为了使得本领域技术人员对该均衡装置功能更加具体的了解，下面结合图5所示的场景示例图进行介绍。

参见图5，其示出了本实用新型在实际应用中的场景示例图。图5中包括电压源、DC/DC隔离模块、充电芯片、电阻(负载)、光耦开关阵列、电池模组、采样芯片以及微控制单元MCU，其中，微控制单元MCU通过控制信号控制各开关单元的状态。

采样芯片采集电池模组中各电池单体的电芯电压，并通过串行外设接口SPI(Serial Peripheral Interface)隔离芯片发送给微控制单元MCU，微控制单元MCU根据各电池单体的电芯电压获得平均电芯电压，并判断电池单体的电芯电压大于平均电芯电压的电池单体的数量：

如果多数电池单体的电芯电压大于平均电芯电压，则微控制单元MCU控制电源所连接的开关、充电芯片两端的开关以及光耦开关阵列中某些开关闭合，使得电芯电压小于平均电芯电压的电池单体分别连接至充电芯片两端，形成闭合回路，充电芯片对上述电池单体进行充电，以实现主动均衡；

如果少数单体的电芯电压大于平均电芯电压，则控制单元控制电阻所连开关以及光耦开关阵列中某些开关闭合，使得电芯电压大于平均电芯电压的电池单体分别连接至电阻两端，形成闭合回路，上述电池单体对电阻进行放电，以实现被动均衡。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种电池包的均衡装置，所述电池包包括多个串联的电池单体，其特征在于，所述均衡装置包括：

电源模块，用于提供电源输出，具有正输出端和负输出端，所述正输出端和/或所述负输出端上设置有第一开关单元；

负载模块，所述负载模块中串联有第二开关单元；

开关组模块，包括多个第三开关单元，各所述第三开关单元分别从各电池单体的端部连接至所述电源模块、以及负载模块的两端；

控制单元，用于控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得一电池单体连接至所述电源模块，以进行主动均衡，或者使得一电池单体连接至所述负载模块，以进行被动均衡。

2.根据权利要求1所述的均衡装置，其特征在于，各电池单体的正端分别通过一第三开关单元连接至所述正输出端、以及负载模块的一端，各电池单体的负端分别通过另一第三开关单元连接至所述负输出端、以及负载模块的另一端。

3.根据权利要求1所述的均衡装置，其特征在于，串联的电池单体的首端、末端以及电池单体之间分别连接至一第三开关单元的一端，且对于相邻的两个第三开关单元，其中一个的另一端连接至第一连线，另一个的另一端连接至第二连线，所述第一连线和所述第二连线分别连接至所述电源模块、以及负载模块的两端；

还包括：电压判断单元，用于判断所述第一连线和所述第二连线中的高电势端和低电势端，以用于将所述高电势端和低电势端分别连接至所述电源模块的正输出端和负输出端。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的均衡装置，其特征在于，所述电源模块包括：充电芯片、DC/DC隔离模块以及电压源，所述电压源通过所述DC/DC隔离模块连接至所述充电芯片的输入端，所述充电芯片具有正输出端和负输出端。

5.根据权利要求4所述的均衡装置，其特征在于，所述电压源为所述控制单元提供电源。

6.根据权利要求4所述的均衡装置，其特征在于，所述DC/DC隔离模块与所述电压源之间还连接有第四开关单元，所述控制单元还用于控制第四开关单元的状态。

7.根据权利要求1所述的均衡装置，其特征在于，所述控制单元中，根据各电池单体的电性参数值，所述电性参数值包括电芯电压或者SOC值，控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态。

8.根据权利要求7所述的均衡装置，其特征在于，所述根据各电池单体的电性参数值，包括：

获得各电池单体的平均电性参数值；

判断是否多数电池单体的电性参数值大于平均电性参数值；则，

所述控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得一电池单体连接至所述电源模块，以进行主动均衡，或者使得一电池单体连接至所述负载模块，以进行被动均衡，包括：

若是，则控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得电性参数值小于平均电性参数值的各电池单体分别连接至所述电源模块，以分别进行主动均衡；

若否，则控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的状态，使得电性参数值大于平均电性参数值的各电池单体分别连接至所述负载模块，以分别进行被动均衡。

9.根据权利要求7或8所述的均衡装置，其特征在于，各电池单体的电性参数值通过采样芯片获得。