CN220163713U - 一种自适应供电设备及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自适应供电设备及电动汽车，本申请提供的自适应供电设备包括N个依次串联的电池组以及功率分配模块；N为大于1的整数；其中：N个电池组中的至少两个目标电池组均与功率分配模块相连接；功率分配模块用于通过分配至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。本申请的自适应供电设备通过功率分配模块使电池组之间的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了各电池组的剩余电量均衡，使得各个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

Description

一种自适应供电设备及电动汽车

技术领域

本申请涉及供电领域，尤其涉及一种自适应供电设备及电动汽车。

背景技术

目前，电动汽车中常见的供电设备是400V左右电压(如350V/400V/500V)供电，相应的，电动汽车内的用电负载(例如，PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)加热器、空调压缩机、驱动电机)均设计为由400V电压供电。而为了在大功率快速充电/放电的情况下降低充电/放电电流，800V左右高压(如800V/900V/1000V)供电的供电设备成为电动汽车的发展趋势。

相关技术中，通过将多个电池组串联并增设开关电路的方式设计自适应供电设备，使自适应供电设备实现了既能给未升级电压(如350V/400V/500V)的设备供电，又能给升级电压(如800V/900V/1000V)的设备供电，有效地降低了开发周期和成本。

然而，相关技术中自适应供电设备的多个串联的电池组因为负载不同、电流不同导致剩余电量不一致，不能充分地使用各个电池组存储的能量，存在自适应供电设备的续航能力较差的问题。例如，在车辆行驶过程中，自适应供电设备的2个串联的400V电池组因为负载不同、电流不同而导致剩余电量不一致，当一个电池组的剩余电量达到下限，车辆无法行驶，其它电池组的剩余电量也不能充分被使用，导致自适应供电设备的续航能力下降。

实用新型内容

本申请提供一种自适应供电设备及电动汽车，以解决相关技术中自适应供电设备的续航能力较差的问题。

第一方面，本申请提供了一种自适应供电设备，应用于电动汽车，包括：

N个依次串联的电池组以及功率分配模块；N为大于1的整数；其中：

N个所述电池组中的至少两个目标电池组均与所述功率分配模块相连接；

所述功率分配模块用于通过分配所述至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使所述至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。

第二方面，本申请还提供了一种电动汽车，包括第一方面所述的自适应供电设备。

在本申请实施例中，自适应供电设备包括N个依次串联的电池组以及功率分配模块；N为大于1的整数；其中：N个所述电池组中的至少两个目标电池组均与所述功率分配模块相连接；所述功率分配模块用于通过分配所述至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使所述至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。这样，本申请的自适应供电设备通过功率分配模块使电池组之间的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了自适应供电设备中各电池组的剩余电量均衡，使得各个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种自适应供电设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种自适应供电设备的具体结构示意图；

图13为本申请实施例提供的一种针对自适应供电设备的电量均衡方法的流程示意图。

附图标记说明：

100-自适应供电设备；110-电池组；1101-第一目标电池组；1102-第二目标电池组；120-功率分配模块；1201-第一切换模块；1202-第二切换模块；1203-第三切换模块；1204-第一直流-直流变换器；1205-第二直流-直流变换器；1206-第三直流-直流变换器；130-双向输出装置；1301-第四直流-直流变换器；200-用电负载；210-第一负载；220-第二负载；230-均衡用电负载；240-第一目标车载电器；250-第二目标车载电器；260-第三目标车载电器；S1-第一单刀双掷开关；S2-第二单刀双掷开关；S3-第三单刀双掷开关；S4-第四单刀双掷开关；S5-第五单刀双掷开关；S6-第六单刀双掷开关；T-双向变压器；Q1-第一晶体管；Q2-第二晶体管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

如背景技术所描述的，相关技术中自适应供电设备的多个串联的电池组因为负载不同、电流不同导致剩余电量不一致，不能充分地使用各个电池组存储的能量，存在自适应供电设备的续航能力较差的问题。例如，在车辆行驶过程中，自适应供电设备的2个串联的400V电池组因为负载不同、电流不同而导致剩余电量不一致，当一个电池组的剩余电量达到下限，车辆无法行驶，其它电池组的剩余电量也不能被充分使用，导致自适应供电设备的续航能力下降。

基于此，本申请实施例提供一种自适应供电设备，包括N个依次串联的电池组以及功率分配模块；N为大于1的整数；其中：N个电池组中的至少两个目标电池组均与功率分配模块相连接；功率分配模块用于通过分配至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。这样，本申请的自适应供电设备通过功率分配模块分配至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使电池组之间的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了自适应供电设备中各电池组的剩余电量均衡，使得各个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的自适应供电设备及电动汽车进行详细地说明。

图1为本申请实施例提供的一种自适应供电设备的示意性结构图。

如图1所示，本申请实施例提供的自适应供电设备，应用于电动汽车，可以包括：

N个依次串联的电池组110以及功率分配模块120；N为大于1的整数；其中：N个电池组110中的至少两个目标电池组110均与功率分配模块120相连接；

功率分配模块120用于通过分配至少两个目标电池组中各个目标电池组110的输出功率，使至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。

如图1所示，自适应供电设备包括N个串联连接的电池组110，其中，1<n≤N，N为大于1的整数。

在本申请实施例中，每个电池组110均可以独立使用，不同电池组110的额定电压可以相同也可以略不同。其中，每个电池组110都可以构成一个独立的电压平台，或者，至少两个电池组110的组合可以构成一个独立的电压平台。每个独立的电压平台都可以挂接一个用电负载200，使自适应供电设备实现了既能给未升级电压(如350V/400V/500V)的用电负载供电，又能给升级电压(如800V/900V/1000V)的用电负载供电，有效地降低了开发周期和成本。

在本申请实施例中，至少两个目标电池组的剩余电量的差值可以包括至少两个目标电池组中的任意两个电池组的剩余电量的差值。

例如，在至少两个目标电池组包括两个电池组(如电池组m和电池组n，1≤m<n≤N)的情况下，功率分配模块120分别与电池组m和电池组n相连接，至少两个目标电池组的剩余电量的差值可以包括：电池组m和电池组n的剩余电量的差值。

又例如，在至少两个目标电池组包括三个电池组(如电池组m、电池组n和电池组k，1≤m<n<k≤N)的情况下，功率分配模块120分别与电池组m、电池组n和电池组k相连接，至少两个目标电池组的剩余电量的差值可以包括：电池组m和电池组n的剩余电量的差值，电池组m和电池组k的剩余电量的差值，以及，电池组k和电池组n的剩余电量的差值。

当然，在本申请实施例中，与功率分配模块120相连的电池组还可以是四个电池组、五个电池组，等等，本申请实施例对与功率分配模块120相连的电池组的具体数量不作限制。

在本申请实施例中，指定范围可以反映电池组间的均衡程度。若电池组间的剩余电量的差值在指定范围之内，可以确定各电池组间的剩余电量比较均衡，自适应供电设备的续航能力较高。若电池组间的剩余电量的差值在指定范围之外，可以确定各电池组间的剩余电量比较不均衡，自适应供电设备的续航能力较低。

其中，本申请实施例可以根据实际需求设置指定范围的上限值和下限值，本申请对其具体数值不作限制。

能够理解的是，在实际应用中，自适应供电设备的任意两个电池组110可能因为挂接的用电负载200的功率不同，或者工作电流不同，导致两个电池组的剩余电量差距较大。而当一个电池组的剩余电量被使用完毕时，车辆无法行驶，即使其它电池组的剩余电量较多，其剩余电量也不能被充分使用，影响自适应供电设备的续航能力。

而在本申请实施例中，在自适应供电设备的工作过程中，通过功率分配模块对至少两个目标电池组中各个目标电池组110的输出功率进行分配，例如，对剩余电量较高的目标电池组分配较大的输出功率，和/或，对剩余电量较低的目标电池组分配较小的输出功率，以缩小电池组之间的剩余电量的差距，使电池组之间的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了自适应供电设备中各电池组的剩余电量均衡，使得各个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

根据本申请实施例提供的自适应供电设备，N个依次串联的电池组以及功率分配模块；N为大于1的整数；其中：N个电池组中的至少两个目标电池组均与功率分配模块相连接；功率分配模块用于通过分配至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。这样，本申请的自适应供电设备通过功率分配模块使电池组之间的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了自适应供电设备中各电池组的剩余电量均衡，使得各个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

下面以功率分配模块连接自适应供电设备中的任意两个电池组为例，说明通过功率分配模块分配两个电池组的输出功率，均衡两个电池组的剩余电量的具体内容。

在一个具体的实施例中，如图2所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，N个电池组110中的至少两个目标电池组，可以包括：第一目标电池组1101和第二目标电池组1102；

其中，第一目标电池组1101和第二目标电池组1102均与功率分配模块120相连接；功率分配模块120用于通过分配第一目标电池组1101的输出功率和第二目标电池组1102的输出功率，使第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

其中，第一目标电池组1101和第二目标电池组1102可以是N个电池组110中的任意两个电池组。

本申请实施例中，功率分配模块120具体用于对剩余电量较高的目标电池组分配较大的输出功率，和/或，对剩余电量较低的目标电池组分配较小的输出功率，以缩小电池组间的剩余电量的差距。

例如，若第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量较高，功率分配模块120具体用于对第一目标电池组1101分配较大的输出功率，和/或，对第二目标电池组1102分配较小的输出功率，以缩小第一目标电池组1101的剩余电量与第二目标电池组1102的剩余电量的差距。

在本申请实施例中，指定范围可以包括第一指定范围，第一指定范围反映电池组间的均衡程度。若电池组之间的剩余电量的差值在第一指定范围之内，可以确定各电池组间的剩余电量比较均衡，自适应供电设备的续航能力较高。若电池组之间的剩余电量的差值在第一指定范围之外，可以确定各电池组间的剩余电量比较不均衡，自适应供电设备的续航能力较低。其中，本申请实施例可以根据实际需求设置第一指定范围的上限值和下限值，本申请对其具体数值不作限制。

这样，在功率分配模块连接任意两个电池组的情况下，通过功率分配模块对两个电池组的输出功率进行分配，对剩余电量较高的目标电池组分配较大的输出功率，和/或，对剩余电量较低的目标电池组分配较小的输出功率，以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距，使两个电池组的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了两个电池组的剩余电量均衡，使得两个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

在本申请实施例中，功率分配模块120的功率分配功能可以有多种实现方式，对应的，功率分配模块120的具体结构也可以有多种，下面对功率分配模块120的各种不同的结构进行举例说明。

在一个具体的实施例中，如图3所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，功率分配模块120包括第一切换模块1201和第二切换模块1202，第一目标电池组1101通过第一切换模块1201分别与第一负载210和第二负载220相连接，第二目标电池组1102通过第二切换模块1202分别与第一负载210和第二负载220相连接；

功率分配模块120具有第一工作状态和第二工作状态，

在功率分配模块120的第一工作状态下，功率分配模块120用于通过控制第一切换模块1201的连通情况以将第一目标电池组1101与第一负载210相连通，以及，通过控制第二切换模块1202的连通情况以将第二目标电池组1102与第二负载220相连通；

在功率分配模块120的第二工作状态下，功率分配模块120用于通过控制第一切换模块1201的连通情况以将第一目标电池组1101与第二负载220相连通，以及，通过控制第二切换模块1202的连通情况以将第二目标电池组1102与第一负载210相连通。

在本申请实施例中，通过第一切换模块和第二切换模块，对第一目标电池组和第二目标电池组分别挂接的用电负载进行交换，可以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距。

举例而言，在功率分配模块的第一工作状态下，第一目标电池组1101挂接第一负载210，第二目标电池组1102挂接第二负载220，这种情况下，第一目标电池组1101和第二目标电池组1102运行一段时间后，如果出现第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的消耗速度不一致的情况，此时，本申请可以将功率分配模块切换到第二工作状态，对第一目标电池组和第二目标电池组分别挂接的用电负载进行交换，使第一目标电池组1101挂接第二负载220，第二目标电池组1102挂接第一负载210，在第一目标电池组1101和第二目标电池组1102运行一段时间后，可以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距。

这样，本申请通过对两个电池组分别挂接的用电负载进行互相交换，可以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距，使两个电池组的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了两个电池组的剩余电量均衡，使得两个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

举例而言，如图4所示，第一切换模块1201包括第一单刀双掷开关S1和第二单刀双掷开关S2；

第一单刀双掷开关S1的动端与第一目标电池组1101的正极相连接，第一单刀双掷开关S1的第一固定端与第一负载210的电源端连接，第一单刀双掷开关S1的第二固定端与第二负载220的电源端连接；

第二单刀双掷开关S2的动端与第一目标电池组1101的负极相连接，第二单刀双掷开关S2的第一固定端与第一负载210的接地端连接，第二单刀双掷开关S2的第二固定端与第二负载220的接地端连接；

第二切换模块1202包括第三单刀双掷开关S3和第四单刀双掷开关S4；

第三单刀双掷开关S3的动端与第二目标电池组1102的正极相连接，第三单刀双掷开关S3的第一固定端与第一负载210的电源端连接，第三单刀双掷开关S3的第二固定端与第二负载220的电源端连接；

第四单刀双掷开关S4的动端与第二目标电池组1102的负极相连接，第四单刀双掷开关S4的第一固定端与第一负载210的接地端连接，第四单刀双掷开关S4的第二固定端与第二负载220的接地端连接。

其中，在功率分配模块120的第一工作状态下：在第一切换模块1201中，第一单刀双掷开关S1的动端切换至与第一固定端连通，第二单刀双掷开关S2的动端切换至与第一固定端连通，以将第一目标电池组1101与第一负载210相连通，以及，在第二切换模块1202中，第三单刀双掷开关S3的动端切换至与第二固定端连通，第四单刀双掷开关S4的动端切换至与第二固定端连通，以将第二目标电池组1102与第二负载220相连通。

其中，在功率分配模块120的第二工作状态下，在第一切换模块1201中，第一单刀双掷开关S1的动端切换至与第二固定端连通，第二单刀双掷开关S2的动端切换至与第二固定端连通，以将第一目标电池组1101与第二负载220相连通，以及，在第二切换模块1202中，第三单刀双掷开关S3的动端切换至与第一固定端连通，第四单刀双掷开关S4的动端切换至与第一固定端连通，以将第二目标电池组1102与第一负载210相连通。

这样，通过四个单刀双掷开关(S1、S2、S3及S4)，实现对两个电池组分别挂接的用电负载进行互相交换，在保证两个电池组的剩余电量均衡的基础上，电路实现方式简单易行，成本更低。

当然，在实际应用中，第一切换模块1201和第二切换模块1202还可以由其他结构组成(例如集成电路等)，本申请对此不作限制。

在实际应用中，自适应供电设备还可以包括控制模块(图未示出)，控制模块与功率分配模块相连接，在第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围之外的情况下，控制模块可以用于控制功率分配模块从第一工作状态切换至第二工作状态，或者，控制功率分配模块从第二工作状态切换至第一工作状态，使第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

其中，控制模块集成于电动汽车的控制器内部。具体地，本申请的控制模块可集成于电动汽车的控制器内部，比如电动汽车的BMS(Battery Management System，电池管理系统)或VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)等控制器的内部，即对电动汽车原有的BMS或VCU等控制器进行改进，使其具有上述控制模块的功能，从而节约电路空间及成本。

这样，本申请可以在两个电池组的剩余电量的差距较大的情况下，通过控制模块及时控制功率分配模块对两个电池组分别挂接的用电负载进行互相交换，保证了两个电池组的剩余电量均衡，且实时性较好。

在另一个具体的实施例中，如图5所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，功率分配模块120可以包括第三切换模块1203，第一目标电池组1101通过第三切换模块1203与均衡用电负载230相连接，第二目标电池组1102通过第三切换模块1203与均衡用电负载230相连接；

第三切换模块1203具有第一工作状态和第二工作状态，

在第三切换模块1203的第一工作状态下，第三切换模块1203用于通过控制内部的连通情况以将第一目标电池组1101与均衡用电负载230相连通；

在第三切换模块1203的第二工作状态下，第三切换模块1203用于通过控制内部的连通情况以将第二目标电池组1101与均衡用电负载230相连通。

在本申请实施例中，通过第三切换模块1203，对均衡用电负载230的供电平台(第一目标电池组1101或者第二目标电池组1102)进行切换，可以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距。

举例而言，在第三切换模块1203的第一工作状态下，第一目标电池组1101挂接第一负载210，这种情况下，第一目标电池组1101运行一段时间后，如果出现第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量较低的情况，此时，本申请可以将第三切换模块1203切换到第二工作状态，对均衡用电负载230的供电平台进行切换，使第二目标电池组1102挂接均衡用电负载230，在第二目标电池组1102运行一段时间后，可以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距。

这样，本申请通过均衡用电负载230的供电平台(如第一目标电池组1101或者第二目标电池组1102)进行切换，可以缩小两个电池组之间的剩余电量的差距，使两个电池组的剩余电量的差值位于指定范围内，保证了两个电池组的剩余电量均衡，使得两个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

举例而言，如图6所示，第三切换模块1203可以包括第五单刀双掷开关S5和第六单刀双掷开关S6；

第五单刀双掷开关S5的动端与均衡用电负载230的电源端相连接，第五单刀双掷开关S5的第一固定端与第一目标电池组1101的正极连接，第五单刀双掷开关S5的第二固定端与第二目标电池组1102的正极连接；

第六单刀双掷开关S6的动端与均衡用电负载230的接地端相连接，第六单刀双掷开关S6的第一固定端与第一目标电池组1101的负极连接，第六单刀双掷开关S6的第二固定端与第二目标电池组1102的负极连接。

其中，在第三切换模块1203的第一工作状态下：第五单刀双掷开关S5的动端切换至与第一固定端连通，第六单刀双掷开关S6的动端切换至与第一固定端连通，以将第一目标电池组1101与均衡用电负载230相连通。

其中，在第三切换模块1203的第二工作状态下，第五单刀双掷开关S5的动端切换至与第二固定端连通，第六单刀双掷开关S6的动端切换至与第二固定端连通，以将第二目标电池组1102与均衡用电负载230相连通。

这样，通过两个单刀双掷开关(S5及S6)，实现对均衡用电负载230的两个独立供电平台(如第一目标电池组1101或者第二目标电池组1102)进行切换，在保证两个电池组的剩余电量均衡的基础上，电路实现方式简单易行，成本更低。

当然，在实际应用中，第三切换模块1203还可以由其他结构组成(例如集成电路等)，本申请对此不作限制。

在另一个具体的实施例中，如图7所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，功率分配模块120可以包括多通道输入的第一直流-直流变换器1204，第一直流-直流变换器1204通过第一输入通道与第一目标电池组1101连接，第一直流-直流变换器1204通过第二输入通道与第二目标电池1102组连接，第一直流-直流变换器1204的输出端与第一目标车载电器240连接；

第一直流-直流变换器1204用于通过控制第一目标电池组1101的输出功率和第二目标电池组1102的输出功率的比例，使第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

本申请实施例中，以第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的额定电压是400V为例，第一直流-直流变换器1204可以是双输入(其输入电压为400V的直流电压)的直流-直流变换器，其输出电压可以是12V的直流电压，通过12V的直流电压为第一目标车载电器240供电。

其中，第一直流-直流变换器1204可以用于控制第一目标电池组1101的输出功率和第二目标电池组1102的输出功率的比例，例如，1：0，0：1，1：2，1：3，等等，具体比例可以根据实际需求进行设置，本申请对此不作限制。

在实际应用中，本申请可以通过第一直流-直流变换器1204，实现由第一目标电池组1101单独对第一目标车载电器240供电，或者，由第二目标电池组1102单独对第一目标车载电器240供电，或者，由第一目标电池组1101和第二目标电池组1102按照不同的输出功率同时对第一目标车载电器240供电，灵活性较高。

这样，本申请通过第一直流-直流变换器1204，实现对第一目标车载电器240的独立供电平台(如第一目标电池组1101，第二目标电池组1102，或者，第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的组合)的输出功率进行分配，在保证两个电池组的剩余电量均衡的基础上，灵活性更高。

在另一个具体的实施例中，如图8所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，功率分配模块120可以包括第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206，

第一目标电池组1101通过第二直流-直流变换器1205与第二目标车载电器250连接；

第二目标电池组1102通过第三直流-直流变换器1206与第三目标车载电器260连接；

第二直流-直流变换器1205用于通过控制第一目标电池组1101的输出功率，第三直流-直流变换器1206用于通过控制第二目标电池组1102的输出功率，使第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

在本申请实施例中，第二目标车载电器250和第三目标车载电器260可以是同一车载电器，也可以是不同的车载电器，本申请对此不作限制。

在本申请实施例中，第二目标车载电器250和第三目标车载电器260可以是电动汽车的常用配件，无需重新设计，成本较低。

在本申请实施例中，以第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的额定电压是400V为例，第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206的输入电压均可以是400V的直流电压，输出电压均可以是12V的直流电压，第二直流-直流变换器1205可以通过12V的直流电压为第二目标车载电器250供电，第三直流-直流变换器1206可以通过12V的直流电压为第三目标车载电器260供电。

这样，本申请通过第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206，实现对第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的输出功率进行分配，在保证两个电池组的剩余电量均衡的基础上，灵活性较高。

另外，上文提到的对第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的输出功率进行分配的方式属于被动均衡各电池组之间的剩余电量，均衡效果需要在在电池组1101进行供电的工作过程中实现。而本申请实施例还提供一种剩余电量的均衡方式，通过对剩余电量不均衡的两个电池组进行相互充放电，主动均衡各电池组之间的剩余电量，均衡效果更好。

举例而言，针对图8所示的第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206，在第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206均为双向直流-直流变换器的情况下，通过将第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206进行连接，采用第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206对第一目标电池组1101和第二目标电池组1102进行相互充放电，主动均衡各电池组之间的剩余电量，均衡效果更好。

例如，如图9所示，第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206均可以为双向直流-直流变换器；第二直流-直流变换器1205与第三直流-直流变换器1206相连接；

其中，双向直流-直流变换器可以理解为输入端和输出端可以互换的直流-直流变换器。

第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206还可以用于在第一目标电池组1101的剩余电量高于第二目标电池组1102的剩余电量的情况下，控制第一目标电池组1101对第二目标电池组1102充电，或者，在第一目标电池组1101的剩余电量低于第二目标电池组1102的剩余电量的情况下，控制第二目标电池组1102对第一目标电池组1101充电，使第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的差值位于第二指定范围内。

在本申请实施例中，指定范围可以包括第二指定范围，第二指定范围反映电池组之间的均衡程度。若电池组之间的剩余电量的差值在第二指定范围之内，可以确定各电池组间的剩余电量比较均衡，自适应供电设备的续航能力较高。若电池组之间的剩余电量的差值在第二指定范围之外，可以确定各电池组间的剩余电量比较不均衡，自适应供电设备的续航能力较低。

其中，本申请实施例可以根据实际需求设置第二指定范围的上限值和下限值，本申请对其具体数值不作限制。

在本申请实施例中，由于第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206均可以为双向直流-直流变换器，第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206除了可以把400V直流电压降压为12V直流电压，还可以将12V直流电压升压至400V直流电压。

举例而言，在本申请实施例中，当第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量高时，可以控制第二直流-直流变换器1205工作，控制第三直流-直流变换器1206停止工作，使第一目标电池组1101消耗更多电量，以缩小第一目标电池组1101与第二目标电池组1102的剩余电量的差距。

而在第一目标电池组1101的剩余电量与第二目标电池组1102的剩余电量严重不均衡的情况下，本申请实施例同时还可以控制第三直流-直流变换器1206反向工作，即，通过第三直流-直流变换器1206把第二直流-直流变换器1205输出的12V直流电压转移到第二目标电池组1102。

这样，通过第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206分配两个电池组的输出功率，提高了控制的灵活性；同时由于第二直流-直流变换器1205和第三直流-直流变换器1206均可以为双向直流-直流变换器，可以由剩余电量较高的电池组给剩余电量较低的电池组充电，提升均衡速度，均衡效果更好。

此外，在以上实施例的基础上，本申请还可以增设专用的电力电子装置，用于各电池组之间的互相充放电，提高各电池组间的均衡效果，下面举例说明。

在一个具体的实施例中，如图10所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，自适应供电设备还包括双向输出装置130；

第一目标电池组1101通过双向输出装置130与第二目标电池组1102连接；

其中，双向输出装置130可以用于通过将剩余电量高的电池组的电量传输到剩余电量低的电池组，使第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的差值位于第二指定范围内；其中，剩余电量高的电池组为第一目标电池组和第二目标电池组中的一者，剩余电量低的电池组为第一目标电池组和第二目标电池组中的另一者。

例如，双向输出装置130用于在第一目标电池组的剩余电量高于第二目标电池组的剩余电量的情况下，控制第一目标电池组1101对第二目标电池组1102充电，或者，在第一目标电池组的剩余电量低于第二目标电池组的剩余电量的情况下，控制第二目标电池组1102对第一目标电池组1101充电，使第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的剩余电量的差值位于第二指定范围内。

在本申请实施例中，双向输出装置130与功率分配模块120是相互独立的功能模块；其中，功率分配模块120一般用于挂接用电负载，用于分配各电池组的输出功率。而双向输出装置130无需挂接用电负载，可以专门用于电池组之间的电量转移。具体而言，双向输出装置130可以用于将剩余电量高的电池组的电量传输到剩余电量低的电池组，从而使2个电池组的剩余电量保持均衡。其中，剩余电量高的电池组可以是第一目标电池组1101和第二目标电池组1102中的一者，剩余电量低的电池组可以是第一目标电池组1101和第二目标电池组1102中的另一者。

这样，本申请通过将各电池组与双向输出装置130连接，由双向输出装置130实现各电池组之间互相充放电，提升均衡速度，均衡效果更好。

在实际应用中，双向输出装置130可以由不同的结构组成，下面举例描述。

在一个具体的实施例中，如图11所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，双向输出装置可以包括双向输出的第四直流-直流变换器1301；

第一目标电池组1101通过第四直流-直流变换器1301与第二目标电池组1102连接。

在本申请实施例中，以第一目标电池组1101和第二目标电池组1102的额定电压是400V为例，第四直流-直流变换器1301的输入电压和输出电压均可以是400V的直流电压，且第四直流-直流变换器1301的输入端与输出端可以互换。

举例而言，在本申请实施例中，在第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量高的情况下，可以控制第四直流-直流变换器1301正向输出，将第一目标电池组1101的电量转移至第二目标电池组1102，使第一目标电池组1101的剩余电量与第二目标电池组1102的剩余电量一致，以缩小第一目标电池组1101与第二目标电池组1102的剩余电量的差距。

在第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量低的情况下，可以控制第四直流-直流变换器1301反向输出，将第二目标电池组1102的电量转移至第一目标电池组1101，使第一目标电池组1101的剩余电量与第二目标电池组1102的剩余电量一致，以缩小第一目标电池组1101与第二目标电池组1102的剩余电量的差距。

在另一个具体的实施例中，如图12所示，在本申请实施例提供的自适应供电设备中，双向输出装置130可以包括双向变压器T、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2；

双向变压器包T括第一线圈和第二线圈；第一目标电池组1101通过第一晶体管Q1与双向变压器包T的第一线圈相连接；第二目标电池组1102通过第二晶体管Q2与双向变压器包T的第二线圈相连接。

在本申请实施例中，在两个电池组之间增加双向隔离的变压器和开关电路，使2个电池组之间可以传递电量。

例如，在第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量高的情况下，第一晶体管Q1把第一目标电池组1101输出的直流电压斩波成交流脉冲，并通过双向变压器T，把能量传输到另外一侧的第二线圈，经过第二晶体管Q2滤波后变为脉动的直流，为第二目标电池组1102充电。

又例如，在第一目标电池组1101的剩余电量比第二目标电池组1102的剩余电量低的情况下，第二晶体管Q2把第二目标电池组1102输出的直流电压斩波成交流脉冲，并通过双向变压器T，把能量传输到另外一侧的第一线圈，经过第一晶体管Q1滤波后变为脉动的直流，为第一目标电池组1101充电。

另外，在实际应用中，此方案(对应图12)还可通过电流在电池组内阻上产生损耗，产生热量，用于在环境温度较低的情况下给自适应供电设备自身加热。

基于本申请实施例提供的自适应供电设备相同的构思，本申请还提供了一种电量均衡方法，应用于上述任一实施例提供的自适应供电设备，下面举例描述。

图13为本申请实施例提供的一种电量均衡方法的流程示意图。

如图13所示，本申请实施例提供一种电量均衡方法，可以包括：

步骤1310：获取第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量；

步骤1320：在第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围之外的情况下，通过分配第一目标电池组的输出功率和第二目标电池组的输出功率，使第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

其中，具体实施方式可以参考上述任一实施例，此处不再赘述。

根据本申请实施例提供的电量均衡方法，通过获取第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量；在第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围之外的情况下，通过分配第一目标电池组的输出功率和第二目标电池组的输出功率，使第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内，这样，本申请的自适应供电设备通过功率分配模块分配各个电池组的输出功率，使电池组之间的剩余电量的差值位于第一指定范围内，保证了自适应供电设备中各电池组的剩余电量均衡，使得各个电池组存储的能量都能被充分利用，提高了自适应供电设备的续航能力。

另外，在自适应供电设备包括双向输出装置的情况下，本申请实施例提供电量均衡方法，还可以包括：

在第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第二指定范围之外的情况下，通过双向输出装置将剩余电量高的电池组的电量传输到剩余电量低的电池组，使第一目标电池组和第二目标电池组的剩余电量的差值位于第二指定范围内；其中，剩余电量高的电池组为第一目标电池组和第二目标电池组中的一者，剩余电量低的电池组为第一目标电池组和第二目标电池组中的另一者。

需要指出的是，本申请提供的电量均衡方法的具体内容可以参考上述自适应供电设备的实施例，本申请在此不再赘述。

基于本申请实施例提供的自适应供电设备相同的构思，本申请还提供了一种电动汽车，包括上述任一种自适应供电设备。

本申请提供的电动汽车的介绍请参考上述自适应供电设备的实施例，本申请在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种自适应供电设备，其特征在于，应用于电动汽车，包括：N个依次串联的电池组以及功率分配模块；N为大于1的整数；其中：

N个所述电池组中的至少两个目标电池组均与所述功率分配模块相连接；

所述功率分配模块用于通过分配所述至少两个目标电池组中各个目标电池组的输出功率，使所述至少两个目标电池组的剩余电量的差值位于指定范围内。

2.如权利要求1所述的自适应供电设备，其特征在于，

所述至少两个目标电池组包括第一目标电池组和第二目标电池组；

所述第一目标电池组和所述第二目标电池组均与所述功率分配模块相连接；所述功率分配模块用于通过分配所述第一目标电池组的输出功率和所述第二目标电池组的输出功率，使所述第一目标电池组和所述第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

3.如权利要求2所述的自适应供电设备，其特征在于，

所述功率分配模块包括第一切换模块和第二切换模块，所述第一目标电池组通过所述第一切换模块分别与第一负载和第二负载相连接，所述第二目标电池组通过所述第二切换模块分别与所述第一负载和所述第二负载相连接；

所述功率分配模块具有第一工作状态和第二工作状态，

在所述第一工作状态下，所述功率分配模块用于通过控制所述第一切换模块的连通情况以将所述第一目标电池组与所述第一负载相连通，以及，通过控制所述第二切换模块的连通情况以将所述第二目标电池组与所述第二负载相连通；

在所述第二工作状态下，所述功率分配模块用于通过控制所述第一切换模块的连通情况以将所述第一目标电池组与所述第二负载相连通，以及，通过控制所述第二切换模块的连通情况以将所述第二目标电池组与所述第一负载相连通。

4.如权利要求3所述的自适应供电设备，其特征在于，所述自适应供电设备还包括控制模块，所述控制模块与所述功率分配模块相连接，所述控制模块用于控制所述功率分配模块从第一工作状态切换至第二工作状态，或者，控制所述功率分配模块从第二工作状态切换至第一工作状态，使所述第一目标电池组和所述第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

5.如权利要求2所述的自适应供电设备，其特征在于，

所述功率分配模块包括多通道输入的第一直流-直流变换器，所述第一直流-直流变换器通过第一输入通道与所述第一目标电池组连接，所述第一直流-直流变换器通过第二输入通道与所述第二目标电池组连接，所述第一直流-直流变换器的输出端与第一目标车载电器连接；

所述第一直流-直流变换器用于通过控制所述第一目标电池组的输出功率和所述第二目标电池组的输出功率的比例，使所述第一目标电池组和所述第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

6.如权利要求2所述的自适应供电设备，其特征在于，

所述功率分配模块包括第二直流-直流变换器和第三直流-直流变换器，

所述第一目标电池组通过所述第二直流-直流变换器与第二目标车载电器连接；

所述第二目标电池组通过所述第三直流-直流变换器与第三目标车载电器连接；

所述第二直流-直流变换器用于通过控制所述第一目标电池组的输出功率，所述第三直流-直流变换器用于通过控制所述第二目标电池组的输出功率，使所述第一目标电池组和所述第二目标电池组的剩余电量的差值位于第一指定范围内。

7.如权利要求6所述的自适应供电设备，其特征在于，所述第二直流-直流变换器和第三直流-直流变换器均为双向直流-直流变换器；所述第二直流-直流变换器与所述第三直流-直流变换器相连接；

所述第二直流-直流变换器和第三直流-直流变换器还用于在第一目标电池组的剩余电量高于所述第二目标电池组的剩余电量的情况下，控制所述第一目标电池组对所述第二目标电池组充电，或者，在第一目标电池组的剩余电量低于所述第二目标电池组的剩余电量的情况下，控制所述第二目标电池组对所述第一目标电池组充电，使所述第一目标电池组和所述第二目标电池组的剩余电量的差值位于第二指定范围内。

8.如权利要求2所述的自适应供电设备，其特征在于，所述自适应供电设备还包括双向输出装置；

所述第一目标电池组通过所述双向输出装置与所述第二目标电池组连接；

所述双向输出装置用于在第一目标电池组的剩余电量高于所述第二目标电池组的剩余电量的情况下，控制所述第一目标电池组对所述第二目标电池组充电，或者，在第一目标电池组的剩余电量低于所述第二目标电池组的剩余电量的情况下，控制所述第二目标电池组对所述第一目标电池组充电，使所述第一目标电池组和所述第二目标电池组的剩余电量的差值位于第二指定范围内。

9.如权利要求8所述的自适应供电设备，其特征在于，

所述双向输出装置包括双向输出的第四直流-直流变换器；

所述第一目标电池组通过所述第四直流-直流变换器与所述第二目标电池组连接。

10.如权利要求8所述的自适应供电设备，其特征在于，

所述双向输出装置包括双向变压器、第一晶体管和第二晶体管；

所述双向变压器包括第一线圈和第二线圈；所述第一目标电池组通过第一晶体管与所述双向变压器的第一线圈相连接；所述第二目标电池组通过第二晶体管与所述双向变压器的第二线圈相连接。

11.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的自适应供电设备。