TW201249059A - Battery cells balancing method, system and circuit - Google Patents

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201249059 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域] 本4明係有關-種電池管理系統，特別關於一種對多個 電池單元進行平域_電池單元平_統、方法及電路。 【先前技術】 …有夕個電池單^的電池組，例如，鐘離子電池組，被 廣泛應麟電子產品及電私具中，以對其進行供電。電動 工具例如是電動車和混合動力縣車。⑽，各個電池單元 會因為老化程度或電池溫衫同喊生差異，隨著充/放電迴 圈人數的〜加會導致電池單元之間的賴或容量的差異，從 而造成電池單元不平衡。 由於電池單元的不平衡，在某些電池單林被充滿的情 况下’ ^卜有㈣池單元卻可能出魏充現象，或者是在某 也單！*未被完全放電時，另外有些電池單元卻可能出現 、° λ電，麵會影響整個電池組的容量或使用壽命。雖然可 二才 木用硬體或軟體保護來避免失衡電池單元的過充電或過 =電。，。但會影響整個電池組的使用效率。因此，當電池組的 池^出現不平衡時，需要對電池組進行平衡處理。 、圖1所示是―種現有技術的電池管理系統10G的方框圖。 電池組包含多個電池單元102」、102一2、1〇2 3⑽Μ 變壓器包含初纽 —…’·· 2-Μ。 匕各初級線圈104和多個阻數相等的次級線圈 201249059 1、l〇6_2、106__3......l〇6_M。初級線圈 104 與開關 l〇8 串聯耦接。每一個電池單元102_K與一個次級線圈 106一Κ(Κ=1,2，·..,Μ)耦接。 當開關108處於閉合狀態時，電池組的放電電流Idischq 從電池單元102流經變壓器的初級線圈1〇4。能量暫時存放 在變壓器的磁芯中。開關108斷開之後，在每一個次級線圈 中產生感應電流h、I3，…、im會相應減少，並且流向電 池單元102_1-102_Μ。因此，每一個電池單元ι〇2_ι_ι〇2__Μ 都會獲得從電池組轉移出來的能量。每一個電池單元接收的 充電電流與該電池單元相應的電壓成反比。因此，如果電池 單元102—1的電壓小於電池單元1〇2一2的電壓，電池單元 102一1會比1〇2一2吸收更多的能量。因為每一個電池單元會 從電池組中轉移能量，而且電池單元的最大電壓值會對應— 個相應的電流值，所以這種電池管理電路觸的平衡效果較 差。 【發明内容】 /本發明要解決的技術問題在於提供一種電池單元平衡 系統、方法及電路，可㈣祕電池的充魏程，放電過程 和二閒狀,4 ’並且可以提高平衡效率和降低的複雜度。 為解決上述技術問題，本發明提供—種電池單元平衡方 法’平衡多個m單元，射衫個電池料分成辣電池模 201249059 組，該方杜含：分賴取対個電池單元衫解元參數· 根據該多個單元參數計算該多個電池模粗中每一個的—平均 單几參數，根據該平均單元參數從該多個電池模組中確定一提 供模組和-接收模組；以及將—能餘該提賴、轉移到該j 收模組以平衡該多個電池單元。 z 本發明進一步提供了一種電池單元平衡系統，平衡多個 電池單元’其中’該多㈣池單元分❹個電池额，且 知疋平⑽'統包含：-檢測控制單元，分職得該多個電池 早7°的多個單元參數、分別獲取該多個電池模組的多個平均單 ^參數、根_则轉购f輸中確定— =供模組和一接收模組，並根據一確定結果產生多個控制作 以及-轉換電路，與該檢·輪输，射，該轉換 電路根據該多個控制信號將 、 r此里攸该提供模組轉移到該接 收拉組以平衡該多個電池單元。 本發明進一步提供了一 電池單元，其中，該電路包含早兀平衡電路，平衡多個 加而 一第一開關陣列，其中，該吝 個電池單元根據該第一開自、 、輸.楚 列的多個組態，分為-第-組電 池模組，一第二開關陣列，复 陆X, /、 S亥多個電池單元根據該第二 開關陣列的多個組態，分為 雷、冰留, 第一組電池模組，其中，該多個 電池早兀的母一個具有—單 ^ ~ Μέθ cb ΛΑ > 在5亥第一組電池模組和該 乐一組電池模組中的每—個 ^ 個電麵組具有—平均單元參數；以 201249059 及轉換器’輕接於該第一開關陣列和第二開關陣列之間，談 第一 根據該平均單4數從該第—㈣池模組中^ 擇一提供模組’並將—能量從該提供模組轉移到該轉換器，其 中’該第二__議平均單嫩觸：組電池模組 中選擇-接收模組，並將該能量從該轉換器轉移到該接收模 與現有技術相比，本發_電池單元平衡系統、 大平均單元參數的電池模組提供組的能量轉移 t xmr池馳接收組。參 中，將電壓作為1童“中的種。在本發明的一個實施例 電、也池單元平_、以適用於 率和==程’放電過程和空間狀態，並且可骑 手矛降低電路的複雜度。 彫下、”α σ附圖和具體實施例對本發明的技術方案進行 箱的朗，贿本翻的雜和伽更為_。 【實施方式】 本發她的實施例及其簡給出詳細的說明。雖然 發明限枝這些實施例。概地2轉“麟意指將本 要求所界定的本發明精神和：本•在涵蓋由所附權利 改項和等同項。此外，在/所疋義的各種可選項、可修 知下對本發明的詳細描述中，為了提 201249059 供針對本發明的完全的理解，卿了大量的具體細節。缺而， 繪人胁轉，財這些频㈣，轉_樣可以 相，對於絲齡的转、流程、 儿。’路未作_細描述，讀於凸顯本㈣的主旨。 電腦並不局限於其中，f腦可_介質可包括 。貝子储，丨質和通信介質。電腦可讀存儲介質包括以 任何方法或技術實現的用以存儲資訊的揮發性和非揮發性 人次動f不可移動的介質，所述資訊可為電腦可讀的指 7貝料結構、程式模組或其他資料。電腦可讀存儲介質 包括但不局限於）：隨機存取記憶體⑽⑷、唯讀纪憶 體⑽⑷、電可擦除怖義（編）、快閃記憶 體或其他記憶體技術，光碟應（CD-R0M)，多功能數 :光碟（DVD)或其他光學記憶體、盒式磁帶、磁帶、磁 ’記憶體或其他磁的記㈣設備、或任何其他可被用來存 儲所需資訊的存儲介質。 通信介質可具體化為電腦可讀的指令、資料結構、程式 ^組Ϊ其他已調製^料信號（如，載波或其他傳輸機制） π ^貝料並包括任何資訊傳輸介質。所述的“已調製的資 Μ戒”指有一個或複數個特徵集或遵循某種信號資訊編 二式變化的信號。作為舉例且並不局限於，其中，通信 質包括·有線介質，如有線網路或直接線連接 8 201249059 (direct-wired connection);和無線介質，如聲學的、無線電 的（RF)、紅外線的和其他無線的介質。上述任何介質的 組合都應包括在電腦可讀介質的範圍内。 此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本 發明的完全的理解，提供了 A量的具體細節。然❿，於本技 術領域中具有通常知識者將理解，沒#這些具體細節，本 發明同樣相實施。在另外m财，對於大家熟知 的方法、料、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本 發明之主旨。 圖2所示是根據本發明一個實施例的電池管理系統2⑽的 結構框圖。平衡電路2〇〇可以平衡電池組和電池單元 202一1 -202—6之間的能量’其中電池單元2〇2—丨_2〇2一6串聯於 電池組202中。為了便於描述，電池單元的數量設置為6個。 但是，電池組220中電池單元的數量是可以變化的，而且電 池組202也可以包含其他數量的電池單元。 在一個實施例中，變壓器203包含一個磁芯205和纏繞 在磁芯205上的多個線圈2〇4_1_2〇4_6。線圈204J-204 6 通過開關206_>206_6分別耦接到電池單元2〇2_>202 6 上。例如，線圈204_1通過開關206_1耦接到電池單元 202J。在一個實施例中，線圈204-^04-6的匝數相同。如 圖2所示，電池單元202—1、202—3和202-5的正極對應地 201249059 搞接到線圈204_1、204一3、204一5的極端，電池單元202 2、 202_4、202_6的負極對應地耦接到線圈2〇4_2、204 4、2(H 6 的極端。線圈204_1·204_6的極端在其對應的末端都用點作 了標記。之後的描述t，與對應的線圈2〇4j_2〇4—6極端耦 接的電池單元202一1-202_6的終端都將被稱為點接端 (dot-connected terminal)。 當電池單元202一1-202_6中分別耦接第—電池單元和第 二電池單元的第一開關和第二開關閉合時，會分別產生第一 電流和第二電流，其中第—電流從第—電池單元和與第一電 池單元轉接的第—線圈流過，第二電流從第二電池單元和與 第二電池單元耦接的第二線圈流過。第一個線圈作為初級線 圈，第二個線圈作為次級線圈。如果第—個和第二個電池單 元的點接端是相同的極性，根據第—電流產生的第二電流流 過第一線_方向會與第—電流流過第—線圈的方向相 同。否則’電流方向會不同。 _ ,th #果第—和第二電池單元的點接端的極性不 同，當第—電流從第-電池單摘正極流向負極時，第二電 流會從第二電池單元的負極流向正極。因此，第二電流可以 為第-電轉疋充電，而且能量可以從第—電池單元轉移到 電也單元。相反地，如果第一和第二電池單元的點接端 的極性相同，#第_電流從第—電池單元的正極流向負極 201249059 時，第二電流也會從第二電池單元的正極極流向負極，此時 第一電流不可以為第二電池單元充電。 在另一個的實施例中，電池單元平衡電路200中電池單 兀202_1-202一6與線圈204—1-204—6有其他的耦接方式，不 限於圖2中的耦接方式。例如，電池單元202一1和202 2的 正極可以分別耦接到線圈2〇4_1和204一2的極端。電池單元 202一3-202一6的負極可以耦接到線圈2〇4一3_2〇4一6的極端。 更進一步，檢測控制單元208保護狀態參數，例如電池 單元202—1-202—6的電壓值，根據檢測結果控制開關 206一1-206_6。在一個實施例中，檢測控制單元2〇8從電池組 202中選擇第一電池單元和第二電池單元，其中兩個電池單 元的狀態參數分別有第—數值和第二數值^第―數值大於第 二數值。因此，檢測控制單元2〇8可以通過變壓器2〇3來閉 合和斷開減_關，來使得能f在第-電池單元和第二電 池單元之間轉移。 更具體地說，在充電過程中，檢測控制單元2〇8檢測電 池單元202—1-2〇2_6的電壓，並且計算電池單元 的電壓最大值與最小值的差值，如果最大電壓值和最小電壓 值的差值大於第-臨界值電壓，例如α5ν，電池組观可能 會出現異巾If;兄。除了檢測電壓差值是否大於臨界值電壓之 外，電池管理系統200還會檢查電池組2〇2的可行性。 11 201249059 如果最大t紐和；t + 錢制缝 壓，例如_，電池單元―之 到了平衡。界值電壓通過電池的每—個參數來設定。 如果最大電壓值和最小縣值的差值小於第—臨界值電 壓且大於第二臨界值電壓，電池組2G2就會出現電池單元 2〇2_1-2〇2_6之間的不平衡。檢測控制單元2〇8就會將能量 從-個單元或-組單元移到另—個單元或—組單元，以達到 電池單元202一1-202—6之間的能量平衡。 在-個實施例巾’如果電池單元的點接端有最大值（例 如電池單元202」）和最小值（例如電池單元2〇2—4)，並且極 性不同，那麼檢測保護單元2〇8會將能量從電池單元2〇2j 轉移到電池單元2〇2_4。 — 檢測控制單元208產生控制開關206J的第一控制信號 和控制開關2G6—4的第二控制信號，使得這兩個開關交替閉 5 #斷開。第—和第二控制信號可以是連續信號。在一個週 /月内第一控制信號的責任週期和第二控制信號的責任週期 邊乎'又有重疊。第一控制信號和第二控制信號的關係如圖3 所不圖3中，波形310中可以看出第一控制信號的頻率F1 矛貝任週期D1，波形320可以看出第二控制信號的頻率等於 F1以及對應的責任週期D2，波形330可以看出第二控制信 號的頻率等於F1以及對應的責任週期D2，，責任賴D2和責 12 201249059 任週期可以由等式（1)得出： |D2 =(1-D,) W<d-A) (1) 在第一和第二控制信號的控制下，開關2〇6_1和206 4 交替閉合。 — 當第一控制信號控制的開關206JI閉合時，第二控制信 號控制的開關206-4會斷開。電池單元202一1和線圈2〇4J 之間有電流Ii流過。在第—個區間中，電流^會逐漸增大， 同時電池單元2〇2_1的能量發生轉移並且聚集於變壓器2〇3 的磁芯205巾，例如，圖3中的t〇n。在一個實施例中，第 一個持續時間T0N可以由等式（2)得出。 T〇n =^r = VJizTT/^v7f\ (2) 其中v代表電池單元202—i的電壓值，7代表電流^的 預疋平均值’ L代表線圈2G4_1的電感值，Fl代表第一和第 二控制信號的頻率。根據等式⑵，責任週期Dl可以由等式 (3)得出： ,, A = ^2xLxI xF{/V (3) 當第一控制信號控制的開關206一 1斷開之後，第二控制 信號控制的開關2Q6—4閉合。電流^減小到接近於零。在第 二個區間中’線圈204_4中的感應電流l4，流向電池單元 202一4並且為其充電。例如，圖3中的τ0Ν，或T0N”。因此， 在磁芯205中存儲的能量會被釋放到電池單元2〇2_4。因此， 13 201249059 能量就從電池單元观」轉_ 了電池單元202—4巾。同時， 電池單元2〇2」的電歷降低，電池單元202_4的電麼升高。檢 測控制電路208會交替地閉合開關206—1和2〇M，直:電: 單元202J和電池單元2〇2_4的電壓值差值小於第二臨界值電 壓。 當檢測控制單元208在平衡電池單元2〇2j和2〇2 4時， 會同時斷開糊2G6_2，2G6J，2G6_5，2G6_6。因此’就不會 有電流流進電池單元2G2_2和观—6，同時在f池單元^丨 與202一2和202—6之間也沒有能量轉移。 在上述實施例中，線圈204j和線圈2〇4一4在變壓器2〇3 中分別作為初級線圈和次級線圈。然而，如果在電池單元 202—1-202—6巾’202—4的電壓值最大，2〇2j的電壓值最小， 那麼電池管理系統200將會把能量從電池單元2〇2—4轉移到 電池單元202—：1。在這種情況下’線圈2〇2—4可以作為初級 線圈’線圈2G2—1彳以作為次級線圈。總的來說，線圈 204—1 -204—6之間的任意一個線圈在不同的環境中既可以作 為初級線圈又可以作為次級線圈。 有利的是，電池管理系統200可以平衡目標電池單元， 同時可以阻止在平衡操作過程中其他電池單元之間發送或 接收能量，這有效地提高了系統效率。 在另-個實施射，如果具有最大電壓值％的點接端， 14 201249059 例如電池單元202一 1，與具有最小電壓值Vl的點接端的極性 相同，那麼基於電流L產生的電流Is將與電流h的流向相 同，其中電流1流經線圈204—1，電流13流經線圈2〇4 3。 當電流I!從電池單元202j的正極流向負極時，電流也將 從電池單it 2G2_3的正極流向負極。於是，如果電流l3是基 於電流U生的話，電流13就不能給電池單元2G2_3充電。 在這種情況下，電池管理系統勘不能直接將能量從搬—上 轉移到202—3。最終電池管理系統需要從電池單元組中 選擇另外兩個電池單元’這兩個電池單元的點接端與電池單 M〇2_l和2G2_3點接端的極性不同，錢，再做進一步操 作。 ’、 更具體地說’檢測控制單元雇選擇一個有最大電壓、 =電池單元和—個有最小電壓&的電池單元，這兩個電： 2的點接端與電池私搬」和观」的點接端極性不 5例如’如圖2所示’檢測控制單元208在電池單元2〇2 2、 :〇2~4和2〇2-6中選擇了有最大電壓值V2h的電池單元2〇2一4 最t?壓值\的電池單元2〇2-6。接著，檢測控制單 2::量從電池單元Μ2」轉移到2〇2-6，同時將能量從 202—4 轉移到 2〇2 3。 檢測控制單元 上述的方法將能 208交替地閉合開關206J和2〇6_6，用 量《電池單元2〇2_1轉移到.電池單元 15 201249059 202_6。相應地’電池單元搬―丨的電會降低。因此， 在充電過程中就會避免對電池單元2G2J的過度充電。 更進步，檢測控制單元2〇8交替地閉合開關My和 206—3 ’用上述類似的方法將能量從電池單元观」轉移到 電池單兀202_>相應地，電池單元2〇2—3的電壓值會增大。 因此’在充電過程終止後就會避免電池單元搬一3的充電不 足。 在操作過程中’檢測控制單元2〇8可以檢測電池單元 202_1-2G2—6的電壓’根據檢測結果並使賴似的方法來平 衡電池單元。因此，當充電過程終止時，每—個電池單元的 電壓幾乎相等，因此，可以提高充電效率和防止電池單元過 度充電，從而提高電池組2〇2的電池壽命。 而且’在放電過程巾’電池管_統也可以檢測電 ，單元202_1-202_6㈣壓和使用上述類似的方法平衡電池 單7G。如果電池單％ 202-H—6的最A電壓和最小電壓的 f值小於第一臨界值電壓或大於第二臨界值電壓，檢測控制 單元208將會使用上述類似的方法來平衡對應的電池單元。 因此，整個電池組2〇2在相對短的時間裏會被很好的平衡。 有利的是，在放電過程中，通過平衡電池單元，具有高 放電率和相較其他電池單元具有快速釋放能量的電料元 通過其他f池單元來得到能量補償。，電池單元之間的 16 201249059 能量可以很好地被平衡，相應地整個電池組202的放電時間 可以延長，提高了電池組202的效率。而且，電池單元在放 電過程中可以預防過渡放電，也延長了電池組2〇2的壽命。 在其他實施例中，檢測控制單元2〇8可以檢測其他狀態 參數，例如充電狀態和/或者電池單元2〇2j_2〇2—6的容量， 根據檢測到的結果來平衡電池單元2021 _2〇2 6。 圖4是根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方框 圖。電池管理系統400的結構與圖2中電池管理系統200的 結構相似。 如圖4所示’電池管理系統4〇〇包含電池組4〇2，變壓 器403和檢測控制單元4〇8。電池組402包含N個電池單元 402一1-402_N，這N個電池單元通過N個開關 對應地搞接到N個線圈404—1-404 N上。N是正整數。變壓 器403中，N個線圈404一1-4〇4_Ν纏繞在磁芯405上。 在一個實施例中，電池單元分為兩個電池 組，電池單元4〇2_：1、402—3、...、402JN-1)分到第一電池單 元組，電池單元402_2、4〇2〜4、…、402_N分到第二電池單 元組。第一電池單元組電池單元402」、4〇2_3、...、4〇2_(N_】) 的點接端的極性與第二電池單元組電池單元4〇2一2、 402—4、…、402一N點接端的極性不同。 檢測控制單元408檢測電池組4〇2中電池單元 17 201249059 402J-402一N的電壓’從第一電池組中選擇一個具有最大電 壓VlH的電池單元，例如電池單元402」，與-個具有最小 電壓v1L的電池單元，例如電池單元4〇2_3;從第二電池組 中選擇-個具有最大電壓V2h的電池單元，例如電池單元 4〇2_N’與-個具有最小電壓^的電池單元，例如電池單 兀402-2。如果VlH與的差值D1H1L，V2H與V2L的差值 D臟’、與V2L的差值Dm2L，或者V2H與％的差值d狐 大於第-臨界值電壓，例如〇 5v，電池組4〇2可能出現異常狀 況因此’電池官理系統4〇〇將會檢查電池組術的可行性。 如果DlH1L，D2H2L，Dim and 〇諷都小於第二臨界值電 壓’例如5〇mV，電池單元4〇2j_4〇2—n都達到了很好的平衡。 如果D丨出L，D2^，D丨ha and ^^仙在第一臨界值電壓和第 二臨界值賴H池料術J_4〇2_NK麵到平衡。 因此’檢測控制單λ .從屬於第一電池組的電池單元搬1 轉移能量到屬於第二電池組的電池單元4〇2—2，從屬於第二電 池組的電池單元402-Ν轉移能量到屬於第-電池_電池單 402 3。 榀測1 ·如果DlH1L或者比第三臨界值電壓高， 0·2ν，或去八 τλ rx 丨H1L， 2H2L，D2HIL，和D丨扣[都小於第三臨界值電 壓，檢測控制單A 408京尤會按照如上的方法將能量從電池單元 402-1轉移到電池單元4〇2—2，從電池單元4〇2—n轉移到電池 18 201249059 單元 4〇2__3。 更具體地說，檢測控制單元4 的第-池 1… 產生-個控制開關406一 1 的第邊號’郝號的頻率是Fi，責任週期是A，和〆個 控制開_-2的第二控_，該錄_樣是Fl，責任 週期雜或者小於㈣），這兩個控制信號控制開關㈤和 條―2交替閉合。當第—控制信號控制的_如閉合時， 第二控制信號控制的開關條—2斷開。電池單元4〇2 ι到線圈 撕」之間有電流通過。因此，電池單“2」的能量就被 轉移並且存儲到磁芯他中。當第—控制信號控制的開 斷開後，第二控制信號控制的開_—2閉合。—旦_楊」 斷開’電流11幾乎變為零。開關4〇6_2閉合後，線圈404_2中 的感應電流12會流到電池單元術—2巾，並且為搬_2充電。 因此從電池單元4〇2—1中轉移並且存儲在磁芯4〇5中的能量 被釋放到電池單;^4〇2_2中’檢測控制單元顿繼續錢閉合 開關406一 1和406一2，直到電池單元術」和電池單元4〇2—2 的電壓幾乎相等。 ~ 而且^測控制單元408產生一個控制開關4〇6_N的第三 控制翻頻率是^，責任週期是％，和一個控制 開關406」的第四控齡號，該域辭同樣是&，責任週期 等於或者小於(1_Dn)’這兩個控制信號控制開關406—3和406—N 交替閉σ在―個實施例中，頻率^和頻率&可以相同，責 19 201249059 任週期和責任週期Dn也可以相同。當第三控制信號控制的 開關406—N閉合時，第四控制信號控制的開關斷開。電 池單元術―1到線圈4G4」之間有電流lN通過。因此，電池單 兀402—N的能量就被轉移並且存儲到磁芯4()5巾。當第三控制 信號控制的_ 4G6_N斷開後，第四控制錢控制的_ 406—3閉合。一旦開關4〇6_N斷開，電流&幾乎變為零。開關 條―3閉合後，、_姻—3 應電流L會朗電池單元 402一3中，並且為4〇2_3充電。因此，從電池單元4〇2一n中轉 移並且存餘在磁芯4〇5中的能量被釋放到電池單元術3中， 檢測控制單元4G8繼續交替閉合開關概—3和儀―N，直到電 池單元402—3和電池單元402的電壓幾乎相等。 檢測2 :如果差值DlH1L*D2H2L都小於第三臨界值電壓， 仁疋差值t>2H1L或者〇出儿大於第三臨界值電壓，檢測控制單元 408需要進一步比較〇2肌和ο·。如果〇耻比〇狐高，檢 測控制單元408就會按照上述類似的方法將能量從電池單元 4〇2一N轉移到電池單元402_3。否則，檢測控制單元4〇8按照 上述類似的方法將能量從電池單元402—1轉移到電池單元 402—2 〇 總的來說，在電池管理系統400中，電池組4〇2中的電、、也 單元402_1-402_N根據電池單元與對應線圈4〇4_l_4〇4 N之間 的不同耦接’分為第一電池組和第二電池組。例如，第一電池 20 201249059 組的電池單元402^1 4()2

的第四電池單元。檢測控制單元 的第二電池單元，從第二電池 電池單元和一個具有最小電壓 .步地根據所選擇電池單元之間的電壓差值來交替地閉 合對應_關，將能量從第—電池單元轉移到第四電池單元， "第電A單元轉移到第二電池單元。每—個週期内檢測控制 單元408在兩對電池單元之間轉移能量，電池單元的電壓可以 得到很好的平衡。 圖5是根據本發明另一個實施例的電池管理系統5⑻的方 框圖。與圖3中標號相同的元件具有相似的功能，為簡明起 見’這長不再費述。 圖5中電池管理系統5〇〇的開關5〇6j_5〇6_6採用金屬 氧化物半導體場效電晶體（MOSFET)。每一個MOSFET都 具有一體二極體。假設電池單元302_1具有最高電壓，電池 單元302—4具有最低電壓，在m〇SFET 506一 1閉合時，電池 單元302一1多餘的能量轉移到變壓器的磁芯3〇5中，在 MOSFET 506一1 斷開後 ’ MOSFET 506__4 閉合，線圈 3〇4 4 21 201249059 中出現感應電流。由於體二極體的影響，在％〇81^丁5〇6 i 斷開後，線圈304一2和304—6中也會出現小的感應電流。感 應電流與線圈兩端等效的負載電抗成反比，因此，與閉合開 關MOSFET 506—4減的電池單元3〇2一4獲得從存儲在磁芯 305中轉移出來的大部分能量。 圖6是根據本發明另-個實施例的電池管理系統_的方 框圖。電池管理系統_包含串·接的N個電池模組 602一卜602一2、......、602_N-1 和 6〇2_Ν&變壓器 6〇3。6〇2—卜 602-2 ' 、咖身1或602-Ν包含多個電池單元（未圖 丁）找器603包含多個線圈，每-個線圈通過-個開關 與對應的電池模組並_接。每一個。 Ί制單元608檢測每一個電池模組的電壓並選擇具 有第狀電壓的電池模組和具有第二電壓的電池模組，其中第 -電壓大於第二電壓。在本發明的一個實施例中， 堅分別是Ν個電池模組中的最高電壓和最低電壓。 如果第-電壓和第二電壓的差值大於第一臨界值電壓，例 士 V 電池模組 602J、602一2、…、602—(Ν-1)和 602 Ν "Oj"倉包 丁 — 不正常。因此，電池管理系統6〇〇將會檢查電池 模組 602 1、&， 〜⑼2-2、…、602JN-1)和602_Ν的可行性。 差值小於第一跑》界值電壓，例如，5〇mV ,電池模組 602_1'6〇2 〇 , 一 ' ··· ' 6〇2—(N-1)和602—N就可以被認為達到了 22 201249059 很好的平衡。 如果差值在第一臨界值電壓與第二臨界值電壓之間，電池 模組602_卜602—2、...、和602一N就被認為沒有 達到平衡。因此，變壓器6〇3交替閉合與第一電池模組對應 的第一開關和與第二電池模組對應的第二開關，使得能量從 第一模組轉移到第二模紐，其中第一電池模組具有第一電 壓，第二電池模組具有第二電壓，直到第一電池模組的第一 電壓減小到與第二電池模組中的第二電壓近似相等’電池模 組 602-1、602~2、.·.、602JN-1)或 602_N 可以被認為是上 述操作中提到的電池單元。因此，電池管理系統6〇〇也就與 上述提到的電池管理系統2〇〇、4〇〇或5〇〇的工作原理相似。 如上所述，每一個電池模組602_1、602_2、…、602JN-1) 或602JSi都包含多個電池單元。而且，每一個電池模組 ' 602_2、…、602JN-1)或602_N都包含一個附屬變壓 器和附屬檢測控制單元（圖6中未標注）。每一個附屬變壓 器同樣包含纏繞在磁芯上的多個線圈（圖6中未標注）。在 每一個電池模組 6〇2_1、602J2、…、602JN-1)或 602_N 中， 電池單元通過對應的開關與附屬變壓器的線圈耦接。附屬檢 測控制單元檢測電池單元的電壓’根據檢測結果，將能量從 —個單元或一組單元轉移到另外一個單元或一組單元來使 得電池單元達到平衡。 23 201249059 圖7是根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方 框圖。電池組702包含N個串聯耦接的電池單元 702_l-702—N。磁性設備，例如變壓器7〇3，包含反向纏繞於 磁芯上的第-線圈704和第二線圈7〇5。對於每一個電地單 兀702一K(ISKSN) ’開關SA一K祕電池單元7〇2—κ的正極 和線圈704的一端，開關SB_K耦接電池單元7〇2j的負極 和線圈704的另一端，開關SCJ：輕接電池單元7〇2—κ的正 極和線圈705的-端，開關SD_K麵接電池單元7〇2_κ的負 極和線圈705的另一端。 檢測控制單元708檢測電池單元702—^02—Ν的電壓 並且在檢測結果中計算最大電壓和最小電壓的差值。 如果最大電壓和最小電壓的差值大於第一臨界值電壓，例 如0.5V ’電池組7〇2可能出現異常情況。因此，電池管理系 統700將會檢測電池組7〇2的可行性。 果差值〗、於第一 界值電壓，例如5〇mv，電池單元 702—1-702—N就會被認為達到了平衡。 如果差值在第-臨界值電壓與第二臨界值電壓之間，電池 模、’且702—K7G2—N就被認為沒有達到平衡。因此，檢測控制 單元708就會刀別控制轉接具有最大電壓的第一電池單元的 開關例單& 7G2j ’和減具有最小電壓的第二電 池單元的開關，例如電池單元702—N，通過第-線圈704和 24 201249059 =Γ7ΰ5將能量從電池單元他-1轉移到電池單元 變壓器703中，第—括咖 -作為次級線圈。這種：:4作為初級線圈，第二線圈 號頻率“，責任週期為：:第檢:控咖^ 電池單元心的開關SA =—控制信號來控_接到 戸弓關陆以。 〜和，（接下來的描述中， 開關陣列SAB—1代表SA ^ 為巧，責任週期為小於或等的縮寫）；產生信號頻率 耦接到電池單元702 N的門關ς】）之第二控制信號來控制 中，開關陣列SCD Ν代表^ NCf和心，（接下來的描述 鬥㈣, ~ C~~N和SDJ的縮寫）’從而使得 開關陣列SAB」和SCD—N交替閉合。 ^具體地說，當第-控制信號控制的開關陣列湖i閉合 池單制的開關陣列SCD-N斷開。電流1從電 拍户70 ―1流向第一線圈704 ’電池單元7〇U的能量轉移 —❿寺，第一控制信號控制的開關陣列SCD人。 第二線圈705中的感應電流流向電池單元702州 釋放=Γ:Ν充電。因此，存貯在細7G3麵的能量被 丨、早疋7〇2-N中。最後，能量從電池單元702一1轉移 了 702—N 〇對應地’電池單元皿」的電壓減小，電池單元 25 201249059 702_N的電壓增大。檢測控制單元观繼續交替地閉合開關陣 列SAB—1和開關陣列SCD__N直到電池單元搬」的電壓減 小到幾乎等於電池單元7〇2__N的電壓。 在另一個實施例中，變壓器7〇3中第二線圈7〇5作為初 級線圈，第-線圈704作為次級線圈。這種條件下，檢測控 制單元708產生控制開_列SCD—丨的第—控制信號和控制 開關SAB—N的第—控㈣號，使得兩個開關陣列交替閉合， 其中開關陣列SCDJ箱接到電池單元702一卜開關陣列 SAB_N耦接到電池單元7〇2_N。 當第一控制信號控制的開關陣列SCDJ閉合時，第二控 制信號控制的開關陣列SAB—N斷開。電流L從電池單^ 7〇2_i流向第二線圈7〇5，電池單元心中的能量被轉移

f儲在咖7Q3的磁芯中。當第-控制信號控制的開關 P列SCD—1斷開後，第二控制信號控制的開辦列sab—N Γ。一旦開關陣列SCD」斷開，電μ變得幾乎等於零。 當開關陣列SAB Ν閉人日#，货Α — 1 f第—線圈704中的感應電流In &向電池單元702 N，並 广、。。 — 為702-N充電。因此，存儲在變 壓态703磁芯中的能量就轉移 — 制單元繼續交替地閉随早兀7〇2一时。檢測控 N直到電池單元702 :=::和開關陣列 元7〇2__麵。-)電以小職乎等於電池單 26 201249059 而且，除了開關SA—mSC^ 早謂」和電池單元702—N進行能量平衡操作時其二= 。因此，能量就不會從其他電池單元轉移到變壓 或者從變壓器7Q3的磁芯釋放能量到其他 優點在於，因為通過開關SA—1_SA一N和sBl_ 線圈704輕接到電池單元70一-sm^MσSDl_SDN;|一¢)2f，通過開關 ——將線圈7G5柄接到電池單元 圈仍之間轉移能量到變壓器7〇3和從賴$ 7〇3吸收能量 的過程^以分開進行。因此，電池管理系統·就可以在兩 固電池單元之_移能量’通過把第—電池單元輪到一個 線圈上，將能量從第-電池單補移到磁芯中，贿，通過 ，第二電池單元_到另—個線圈上，將存儲在磁芯中的能 =轉移到第二電池單元中。因此，在電池管理系統7〇〇中只 需要兩個線圈就可以平衡電池單元一之間的任意 兩個電池單元，因此，可以減小成本和系統體積。 圖8是根據本發明一個實施例的電池管理系統(例如，圖 7中的電池管理系統7〇〇)的工作流程圖_。圖8和圖7結 合描述。 在步驟802中，檢測控制單元7〇8檢測多個電池單元 27 201249059 7〇2_1-7〇2一N的電壓。在步驟8〇4中，檢測控制單元從多個 電池單元702〜1_7〇2一N選擇-個具有最大電壓％的電池單 元例如電池單元7〇2_1，和一個具有最小電壓V〗的電池單 兀’例如電池單元7〇2_N。在步驟8〇6中，如果第一電池單 元的電[Vl與第二電池單元的電壓V2的差值大於第一臨界 值電壓VT删，例如請，電池組702可能出現異常情況。 因此’電池官理系1 先700將會檢測步驟808中電池組702的 e H彡果步驟8Q6中的差值沒有大於第—臨界值電壓， "il程圖800進入步驟“ο。 在步驟810 t，如果差值小於第二臨界值電壓，例如 ’多個電池單元搬—㈣2—n之間各解元之間的能 =達到了很好的平衡。紐，流程圖8⑻返时驟8〇2， ’、、·、則電池單元702—1-702_1^的電壓。 池^果步驟8财的差值不小於第二臨界值電壓，多個電 測^°U_7()2—^沒有達到平衡。因此’步驟812中檢 元^ Γ 7〇0將會把能量從電池單元7〇2」轉移到電池單 -門二通過閉合第一開關或閉合至少包含兩個開關的第 _ _，i，將電池單元7G2J_到纏繞在磁芯上的第一 、’例如感測器7〇3的線圈704。在步驟816中，電流 28 201249059 11可以從電池單元7〇2」流到第-線圈，同時第—電池單元 702_1的月b虽可以存儲在磁芯中。在步驟818中，耦接電池 單元702一1和第一線圈的第一開關或第一開關陣列斷開，同 時閉合耦接電池單元702—N和纏繞在磁芯上第二線圈（例 如，感測器703的線圈705)的第二開關或至少包含兩個開關 的第二開關陣列。在步驟820中第二線圈中的感應電流12流 到電池單元702一N中’並且存儲在磁芯中的能量轉移到電池 單元702一N中。然後，電池監控過程返回步驟81〇。 在步驟810中’如果電池單元702〜i的電壓％與電池單 元702JST的電壓V2差值小於第二臨界值電壓，流程圖8〇〇 返回步驟802。否則，流程圖800轉到步驟814。檢測控制 單元708繼續從電池單元702—1轉移能量到電池單元7〇2_n 直到電壓Vi和V2的差值小於第二臨界值電壓。 圖9是根據本發明另-個實施㈣電池f理系統(例 如，圖2中的電池管理系統200)的工作流程圖。圖9和 圖2结合描述。 在步驟902中’檢測控制單元咖檢測串聯搞接的多個

值小於第一臨界值電壓’例如0.5V， 电塋中最大電壓V1H和 ’如果V1H和V1L的差 電池單元202可能會出 29 201249059 現異常狀況。因此’步魏巾電池_、請將會檢查 電池組狗可行性。如果差值不小於[臨界值電壓 程圖900轉到步驟91〇。 在步驟910中，如果差值小於第二臨界值電魔，例如 5〇mV，電池單元搬」後6就被認為達到了平衡。這時流 程圖返回步雜繼續檢測電池單元_。在步義 中’如果物例二臨綱壓，㈣請 yiz ° 在步驟912中，如果具有最大電麗Vm的電池單元B 的點接端PlH與具有最小電壓V1L的電池單元B 1 山η

PlL極性不同，流程圖9〇〇轉到步驟914。否則鳊 轉到步驟916。 流程圖900 在步驟914中，檢測控制單元 的方法將能量從電池單# R _ ‘、、812中描述 里從電池早U1H轉移到電池單 程圖900返回步驟9〇2。在步 il接者，〜 從電池單元陣列中選擇一個具有最大電壓的早=208 具有最小電壓的電池單元&，這兩個電 兀B2h和

Pm和P1L的點接端極性不同。在步 凡’點接端與 208按照步驟812中描 ^中，铋測控制單元 锸述的方法將能量從電池 到電池單元B2L。在步驟92〇中 =βιη轉移 驟犯t接述的方法將能量從電池單按照步 早兀β2Η轉移到電池單元 30 201249059 B1L °流程圖900返回步驟902。 圖10是根據本發明另—個實施例 作流程圖1_，例如® 4的電池f 线的工 圖4結合描述。 、，先400。圖10和 —1-402_N ，電池單 與第二組 、402—N) 在步驟1002中，相串聯的多個4〇 分成第-組和第二組。第—組中的電池單元（州 :術山402—3、...、4〇2娜的點接端的樹 中的電池單元（例如，電池單元4〇2_2、4⑽4、 的點接端的極性不同。 在步驟1004中，檢測控制單元4〇8檢測電池單元 術—M02_N的電壓。在步驟廳中，檢測控制單元從 第一電池組中選擇具有最大電壓Vih的電池單元b一具有 最=電壓VIL的電池單it b1l’從第二電池組中選擇具有最大 ㈣ν2Η的電池單元B2H和具有最小電壓V』電池單元心 在步驟1008巾’如果電屢VlH和電壓&之間的差值 Dihil ’電壓V2H和電壓V2L之間的差值D2HZL，電壓V1H和電 麗V2L之間的差值Du，或者電壓〜和電壓VlL之間的差值 〇2HiL大於第一臨界值，例如0.5V，電池組402可能出現異常 狀況。因此，在步驟1〇1〇中，電池管理系統4〇〇將會檢查電 池組402的可行性。如果差值DimL、;〇2聊、D1H2L或D2mL不 大於第一臨界值，流程圖1〇〇〇轉到步驟丨〇12。 31 201249059 在步驟1012中 如果差值D1H丨L、d2H2l、D丨H2L和d2hil 小於第二臨界值，例如5GmV，電池單元術―被認為 達到了平衡，然後’流程圖1〇〇〇返回步驟腦。否則，流 ㈣職制步驟1G14，概量從電池單元BlH轉移到電 池單元B2L，從電池單元B2h轉㈣電池單元hi。 本發明的-個實施例，步驟刪更進—步包含多個圖u 中所不的步驟。如圖11所示，流賴_轉到步驟η〇2。在 步驟1102中，如果差值Dihil或者大於第三臨界值，例 如0.2V，流程圖1000轉到步驟11〇6。否則，流程圖議轉到 步驟1104。 在步驟U04中，如果差值D亂或者d赢大於第三臨界 值電壓，流程圖聊轉到步驟111〇，否則，流程圖麵 步驟1106。 在步称1106中’檢測控制單元4〇8按照步驟812描述的 方法將能量從電池單元BlH轉移到電池單元^。在步驟_ :’測控制單元408按照步驟812描述的方法將能量從電池 單元B2H轉移到電池單元、。缝，流程圖_返回步驟 在步驟1110中’如果差值D2hilA於差值D職， 麵轉到步驟圈，檢測控制單元侧按照步驟812描述的 方法將能量從電池單元^轉移到電池單元〜。然後，流程 32 201249059 圖1000返回步驟1〇〇4。 在步驟m〇中，如果差值D2H1L不大於差值d1H2L，流程 圖1000轉到步驟1112。在步驟1112中，檢測控制單元408按 照步驟812描述的方法將能量從電池單元Bih轉移到電池單元 B2l ° 另外，如上所述’電池管理系統2〇〇在放電過程中在多個 電池單元之間通過轉移能量來使得電池單元達到平衡。同樣 地’電池管理系統4〇〇、500、600和700同樣可以在放電過程 中在多個f池單元之間通過轉移能量來使料池單元達到平 衡，因此，可以縮短整個電池組的放電時間，而且可以預防在 放電過程中電池單元的過度放電，從而可以延長電池組的使用 壽命，提高電池組的有效性。 因此，本發明的實施例中提供了一個電池管理系統，將能 量從-個單元或-個單元組轉移到另一個單元或一個單元 組，使得多個電池單元之間達醉衡。電池管理系統包含一個 變墨器。變壓器包含-個磁芯和纏繞在磁芯上的多個線圈。多 個電池單元通過多個開關分另_妾到纏繞在磁芯上的線圈 ^電池管理系統更進一步包含-個檢測控制單元，檢測電池 早凡的電壓並且㈣f池單元通過_進行能倾移時開關 的閉合。當電池管理系統檢_兩個電池單元的電壓差值大於 一個提前設定的臨界值時，電池管理系統會交替地閉合分雜 201249059 接在兩個電，也單凡上的兩個關，通過對應的線圈將能量從有 高電壓的第-電池單元轉移到有低電壓㈣二電池單元，直到 第-，池單元的電壓接近於第二電池單元的電壓。 ，接到第—個電池單元的第-開關閉合時，搞接到第二 電池早7L的第二__。f流從第—電池單元流向對應的線 圈因此第一電池單元的能量就被轉移並存儲在磁芯裏。第 一開關斷開之後，第二開關合。線财產生的感應電流流向 第電池單元因此，存儲在磁芯中的能量就會釋放到第二電 池單元中。 而且，當從第一電池單元轉移能量到第二電池單元時，耦 接到其他電池單元的開關都斷開。優點在於，電池管理系統可 以在兩個目標f池單元間轉雜量，當進行能量平衡操作時其 他電池單元既不能發送能量也不能接收能量，這有效地提高了 糸統效率。 圖12是根據本發明另一個實施例的電池管理系統丨2〇〇的 方框圖。電池管理系統1200包含轉換電路12〇4和檢測控制 單元1208。在一個實施例中’轉換電路丨2〇4包含含有多個 相串連的電池單元1202_1、12〇2_2和1202_3的電池組 1202。在另一個實施例中’電池組12〇2在轉換電路1204的 外部。 電池組1202中的電池單元1202_1-1202_3可以是，但不限 34 201249059 於，聚合物單元，錯酸單元，鎳氫單元或超級電容。為了便於 描述’圖12中的示例中使用了三個電池單元。電池組㈣可 以包含其滅目的電池單元。每—個魏單元聰[腿3 具有-個單元錄。這鱗元她可叹，但秘於，電池單 疋的充電狀態，電池單元的單元，或者電鱗元的容量。 在以下的“述巾’為了便於描述，單元參數指充電狀態；然而， 在本發明中，其他資訊，例如，單元電壓或者單元容量，也可 以用作單元參數。 在-個實施例中，電池組12〇2包含的電池單元分成多個 電池模組，每-個電池模組包含一個或多個電池單元。每一個 電池單元具有—個充電狀態（s〇c)值，每-個電池模組具有 -個充電狀態平均值。在—個實施例中，檢測㈣單元麗 存儲表示哪個單元屬於哪個電池模組的模組資料。 时在-個實施例中，檢測控制單元12〇8通過接收表示電池 早凡1202一1-1202_3屬性（例如’電池單元12〇2—的 單元電壓、流經電池單元臟上㈣―3的電流、和/或電池單 几1202_1·1202_3的溫度）的多働測信號1268來檢測電池單 疋1202—1-1202—3的充電狀態值。根據檢測信號1268，檢測控 制單7G 1纖獲取電池單元㈣―Μ2〇2—3的充電狀態值。因 此’檢測控制單元12〇8進一步計算每一個電池模組的充電狀 態平均值。 35 201249059 如果電池單元1202一1-1202一3處於不平衡狀態，檢測控制 模組根據充電狀態的平均值，從電池單元愧選出提供模組和 接收模組。更具體地說，在一個實施例中，檢測控制單元咖 可以決定電池模組提供組和電池模組接收組。_㈣單元 1208根據充電錢的平輕，將電池池提供_在的電池模 組確定為提供模組。例如’在電池模組提供組中，提供模板具 有最大充電狀態平均值。具綠从綠料聰的提供料 也可以包含具有最大充電狀態值的魏單元。檢測控制單元 麗也可以根據充電㈣平均值，將電池難接收組所在的電 池模組確定為接㈣組。例如，在電賴組接收財，接收模 組具有最小統狀態平均值。具有最小的充電㈣平均值的接 收模組也可以包含具有最小充電狀態值的電池單元。檢測控制 單元12G8的確定操作在圖14_16中進—步描述。 在-個實施例中’檢測控制單元根據提供模組和接 收模組的確定結果’產生一對開關控制信號1264和丨施。轉 換電路1204接收開關控制信號1264和，將能量從提供模 組轉移到細魏，使得電鮮元處於平衡狀 態0 優點在於，提供模組或接收模組包含_個❹個電池單 元。如此-來，通過將能量從提供模組轉移到接收模組，單元 平衡過程將更高效H因為能量可峨具有最大充電狀態 36 201249059 平均值的提供模組轉移到具有最小充電狀態平均值的接收模 組，單元平衡過程進一步提高了效率。換句話說，在完成單元 平衡的情況下，相比於使用傳統單元平衡方法的電池組，存儲 在電池組1202的能量更多。如此一來’電池組12〇2在充放電 週期中比現有的技術實現出更高的效率，因此，延長了可再充 電電池的壽命，提高了能源利用和保護效率。 圖12的例子中’轉換電路1204進一步包含開關陣列 1210’開關陣列1220和轉換器1270。轉換器127〇可以是一個 反激式轉換器’包含纏繞在磁芯1276上的線圈1272和線圈 1274。 開關陣列 1210 包含開關 1210_1、1210_2、1210_3、1220卜 1220—2和1220一3 ’這些開關耦接在電池組12〇2和線圈1272 之間，線圈1272有1260一1和1260—2兩個終端。例如，開關 121〇_1-1210_3分別輕接在終端1260_2和電池單元 1202—1-1202—3的正極之間。開關1220一1-1220一3分別麵接在終 端1260_1和電池單元1202_1-1202_3的負極之間。 同樣地’開關陣列1220包含開關1230_1、1230_2、1230 3、 1240J、1240一2和1240—3，這些電池耦接在電池組12〇2和線 圈1274之間，線圈1274有1262一1和1262—2兩個終端。例如， 開關1230一1-1230—3分別耦接在終端1262—2和電池單元 1202一1-1202—3的正極之間。開關1240一1-1240_3分別搞接在終 37 201249059 端1262_1和電池單元1202_1-1202_3的負極之間。 在一個實施例中，電池單元1202_1-1202_3包含於電池模 組第一組’受控於開關陣列Πΐ〇，開關陣列1210耦接到/或斷 開於轉換器1270的線圈1272。例如，通過選擇性地閉合 1210_1-1210_3之間的一個開關和122〇j_i220_3之間的一個 開關，同時斷開開關陣列1210中的其他開關，電池模組第— 組包含{1202—1}、{12〇2_2}、{1202—3}、{1202一 1，1202—2}, {1202_2, 1202_3}和{1202—1，1202—2, 1202J}並聯地相接到線 圈1272。圖12的例子中，開關陣列121〇和開關陣列122〇有 相同的組態。如此—來，電池單元腿包含於電池 模組第二組’包含{1202一1}、⑽2_2}、{12〇2j}，⑽2一^ 1202—2}、{1202—2, 1202一3}和{i202—!，12〇2-2, 12〇2j}。每一 個電池模組第二組受控於開關陣列122〇，開關陣列咖輪接 到/或斷開於轉換器127〇的線圈1274。 中，提供組包含第一㈣第1麻/叹、，且。在一個實施 H組的所有電池模組，或者同時 含第一組與第二所㈣池模組。而且 =者门時 組與第二組之間的一個或者 =可以從第 參數的電鱗元。_地，她a 8有最大早. 電池模組，或者同時包含第一第 、、’或第二組的所; 第帛—組的所有電池模組。而且 38 201249059 二組^續第二組之間的—個或者同時從第-第 一個呈有最二=電池m且’每-個選擇的電池模組包含 过n 的魏單元。檢·解幻观的上 述操作將進一步在® 14, 16中描述。 在一個實施例中，在提供組中具有最大充電狀態平均值的 電池模組確定為提供模組，在接收組中具有最小充電，狀態平均 值的電池模組確定為接收模組。 當不平衡狀況發生時，檢測控制單元1208依據提供频 和接收模組的破定產生開關控制信號1264和1266。開關陣列 ㈣和⑽接收開關控制信號1264和1266，閉合和斷開開 關陣列mo和⑽情應的開關。因此，轉換器將能 量從提供模組轉移到接收模組。 作為例子，假定提供_電池模組⑽Μ確定為提供模 組’例如具有最大充電狀態平均值，接收組的電池模組丨丨2〇2 2, 1202_3}確定為接收模組，例如具有最小充電狀態平均值。具 體操作中，檢測控制單元1208交替地閉合開關陣列Sm〇 ι ΐ22〇丨 和開關陣歹1J S1230_3-1240_2，其巾包含開關moj和 1220—1，S123〇_3-124〇_2 包含開關 1230—3 和 1240一2。當 S1210 ] 閉合並且Si23〇>mo_2斷開’產生電流iFIRST從電池單元1202 1 流向線圈1272 ’因此’能量從{12〇2_1}轉移到磁芯1276。當 Sm〇_i-i22〇_i斷開並且閉合，產生電流ISEC〇ND從線圈 39 201249059 向電池單元題_2和丨搬_3，因此，存儲在磁芯咖 中的能减被轉移到⑽2_2, 12G2」}。因此，提供模组卿” 的能量_彳了魏模組卿—2,咖」}情耐現了單元 平衡。轉換器咖可以包含其他元件，例如升壓變換器，降 駿換器’或者升降壓賴健限於圖12巾的例子。 圖Π是根據本發明一個實施例的檢測控制單元⑽的例 子。與圖12中標記相_元件具有她舰。圖η和圖u 結合描述。在圖13的示例中，檢測控制單元1識包含監控電 路1302，處理單幻遍，記憶體13Q5，平衡控制器聰:匯 流排測。匯流排测时雛檢砸鮮元丨細内部的元 件0 在-個實施例中，監控電路13〇2用來接收檢測信號⑽。 檢測信號⑽包含多個表示電池單元·」]搬—3的單元電 壓的電壓檢齡號、表示流經f池單元〗搬—丨—咖」的電流 ICELL的電錢翁號和/或表示電池單元丨2Q2—丨_丨2Q2」的溫度 的溫度檢測信號。而且，在-個實施例中，監控電路⑽^ 將檢測信號1268轉換為多個數位檢測信號測，數位檢測信 號1310通過匯流排1308轉移到處理單元GOA。 處理單元1304可以是巾域科元（CPU)、微處理器、 數位信號處理單元或者任何其他可㈣取並執行程式指令的 此類裝置。處理單兀13〇4執行存儲在記憶體測中的機器可 201249059 執行指令，以作出各麵作。，在 1305存儲機器可接 個貫知例中，記憶體 錢盗貝數據，例如容量資料 施例中，容量資粗勺人二a 、、、且貪#。在一個實 的滿容量值Γ u,, . 個電池早疋 值CFULL。模組賢料包含表示哪個 - 電池模組的眘姐3 _ 電池早兀屬於哪個 料。、、、4 ’和表示電池模組屬於第—組或第二組的資 在一個實施例中’通過執行機器可執行指令，處理單元 13〇4根據__說13料算電鱗元咖ι_腿 值。更具體地說，在—個實施财，處理單元—咖 计算電流w的料量，以獲得電池單元的電流充電容量 cCURRENT，並且在最後一個充放電週期内從記憶體13仍中讀: 容量資料’轉得電池單滿值。電池單元的充 電狀態值通過等式（4)獲得： S〇C = (CcuRRENT / CpULL) * 100% (4)。 在一個實施例中，電池單元的單元電壓和溫度可以用來校 準充電狀態的計算結果。處理單元1304可以採用其他方法撺 身于電池單元1202—1-1202一3的充電狀態值’並不限於圖ι5中的 例子。 根據計算得到的充電狀態值，處理單元1304判斷電池| 元1202一1-1202_3是否處於不平衡的狀態。在一個實施例中， 在充電過程中，處理單元1304將電池單元1202—1-1202—3的最 大充電狀態值SOCMAX與預定高臨界值S〇CTH H進行比較，以 41 201249059 判定電池單元是否充滿。 在—個實施例中，如果S0Cmax大於 S(X：TH_H ’表不在—個相對短的時電池單元充滿，處理單 元1304通過將電池單元12〇2 狀態值SOCmIN的#插, ’__1 -1202一3的SOCMAX和最小充電

…’k、，_、平兀爽於不平衡狀態。由此，處理單元 1304讀取表㈣㈣池屬於第—師第二組的模組資 料。如圖12中所述，處理單元13〇4根據電池模組的充電狀態 平均值來確定提賴組和接收做，因此，處理單元13〇4產 生控制命令1360。平衡控制n 13〇6接收控制指令並產生 開關控畅號1264和1266，以相應地平衡電池單元。優點在 於，當充f過輯止時（例如，所有電池單元充滿），電池單 元1202一1-1202—3保持平衡狀態。 在一個實施例中，在放電過程中，如果最小充電狀態值 socMIN小於預定低臨界值S0Cth_l，表示在相對短的時間裏電 池單元充分放電。處理單元1304將最大充電狀態值s〇Cmm 和最小充電狀態值S0Cmin的差值與不平衡臨界值 s〇cTHUNBAL進行比較。如果差值小於S0Cth-麵紅，不進行平 衡如果差值大於SOCn^uNeAL· ’表示電池單元處於不平衡狀 態。這種情況下’檢測控制單元1208以與充電過程中單元平 42 201249059 當放 衡相似的方式平衝電池單元1皿_ι·ι皿」。優點在於， 電過私終辦，電轉元12〇2_1_1观_3麟平衡狀態。 圖14疋本發明一個實施例的在充電或放電過程中處理單 元1304的工作流程圖。更具體地說，圖丨4中顯示了在充電或 放電過私中確疋提供模組和接收模組的操作的示例。圖14和 圖12，圖13結合描述。 在步驟1402中，在充電或放電過程中，電池單元 1202一1-1202一3處於不平衡狀態。表丄顯示了在充電過程中電 池單元1202一1-1202_3的充電狀態值的示例。因為最大充電狀 態值和最小充電狀態值的差值（例如，71%_67%=4%)大於 s〇Cth_unbal (例如，3%)，表示電池單元i2〇2j-1202_3處於 不平衡狀態。表2顯示了在第一組和第二組中電池模組的充電 狀態平均值的示例。 單元 1202_1 1202_2 1202_3 充電狀態 67% 67% 71% 表1 43 201249059 電池模組 Π202 1}) _ {1202 ?\ /19Π9 1\ 充電狀態 平均值 67% 67% \ 1 ΔΚ)Δ j ^ 71% 第一組 電池模組 {1202」， 1202 2} {】202一2， 1202 3) {1202_1，]202_2， 19Π0 ΊΧ 充電狀態 平均值 67% 69% 1 ZUZ 0( 68.3% 電池模組 {1202 1} —ί1202 21 Π 90? 第二組 充電狀態 平均值 67% -----— . 67% I 1 <fa> «3 ( 71% 電池模組 {1202J, 1202 71 ------- {1202_2, -___J202 3} {1202一 1，1202_2， 19Π9 充電狀態 平均值 67% -----— 一 L 69% ----~~~__ 68.3% 表2 在步驟1404中，在-個實施例中HaFIRST和第二組 g_nd中的-_定為提供組，另—組為接收組^如表2中 的示例所示帛 '组和第二組包含相同的電池模组。因此，用 戶可以預定第—組G廳τ或第二組GS_D是提供組。如果第 一組gfirst確定為提供組Gd〇nat〇r，那麼第二組Gsec〇nd確定 44 201249059

greceiver包含第二組Gsec〇nd中的所有電池模組。 在步驟1406，在提供組Gd 態值的電池模組確定為提供模組 dONATOR中具有最大平均充電狀 良。根據表2,第一組Gfirst中 的{1202_3}是提供模組。 在乂驟1408中，在接收組qreceiver +具有最小平均充電 狀態值的電賴組確定為接收。根據表2，第二組 t^{1202J} . {1202_2}^{1202_1, 1202_2}^^M 0 圖15是本發明一個實施例的在充電過程中處理單元13〇4 的工作流糊15QQ。更具體地說，圖15顯示了在充電過程中 確定提供模組和接收模組的示例。例如’處理單元13〇4按照 γ驟1504 ’ 1506和1508或步驟1507和1508確定提供模組， 按照步驟1512和1520或步驟1516 ’ 1518和1520確定接收模 組。圖15和圖12、13、14結合描述，表1和表2給出了示例。 在步驟1502中，在充電過程中，電池單元12〇2丨-以⑽3 處於不平衡狀態。流程圖1500轉到步驟1504和1506或步驟 1507來確定提供組Gd〇nat〇r，而且進一步轉到步驟15〇8來確 定提供模組。 在步驟1504中，在電池單元1202一1-1202—3中確定一個具 有最大充電狀態值的電池單元CMAX。根據表1，確定了電池單 45 201249059 元1202一3。在步驟1506中’確定一個包含從第-組CW和 第二組GSE_選擇的—個或多個電池模組的提供組 G歷臟。每-個選擇的電池模組包含電池單元。題。根據表 2 ’提供組GD0NAT0R包含電池模組{12〇2」卜{12〇2—2, 12〇2 和{1202一 1，1202—2, 1202—3}。在步驟 15〇8 中，提供组 g_at〇r 中具有最大充電狀態值的電池模組確定為提供模組。根據表 2 ’提供模組是{1202—3}。然後，流程圖簡轉到步驟151〇。 優點在於，在充電過程中，通過選擇包含具有最大充電狀 態值電池單元的提供模組，具有最大充電狀態值電池單元中的 月b虿就會被迫減小。因此，可以提高單元平衡的可靠性。 在另一個實施例中，在步驟15〇7中，確定了提供組 GD0NAT0R ’提供組包含第一組Ο·和第二組G動nd中的所 有電池模組。這個步驟中，提供組包含{12〇2jl}、{12〇2_2}， {1202_3}、{1202_1，1202__2}、{1202—1, 1202—3}、{1202 2, 1202一3}和{1202_1，1202—2, 1202—3}。在步驟 1508 中，提供組 中具有最大充電狀態平均值的電池模組確定為提供模組。因 此’電池模組{1202_3}根據表2確定為提供模組。然後，流程 圖1500轉到步驟1510。 在步驟1510中，提供模組既可以來自第一組，也可 以來自第二組GSECOND。然後，流程圖1500轉到步驟1512或 者步驟> 1516和1518來確定接收組Greceiver ’進~步轉到步驟 46 201249059 1520來確定接收模組。 在步驟1512中，在一個實施例中，轉定了接收組 greceiver。如果提供模組來自第二組Gse_，那麼接收組 GreCEIVER包含第一組gfirst甲的全部電池模組；如果提供模組 來自第-組Gfirst，那麼接收組Grec_r包含第二組Gs_d 中的全部電池模組。在-個實施例中，提供模組{12〇2」}來自 第一組gfirst，那麼接收組g_ver包含第二組Gse_中的 全部電池池。相反地，提供额來自第^ Gse_，那麼 接收組Grece^r包含第一組Gfirst中的全部電池模組。因此， 接收、·且GreCEIVER包含第一、组Gp腹t的全部電池模組。在步驟 i52〇中’接收組Greceiver中具有最小充電狀態平均值的電池 模組確定為接收模組。根據表2，{12〇2j}、{12〇2—2}或⑽2—L 12〇2_2}就是接收模組。 — —， 在另-個實_中，在步驟1516巾，確定了電池單元 1202—1-1202—3 +具有最小充電狀態值的電池單元。根據 表卜確疋了電池單元12〇2—1或1202—2。在步驟1518中，確 疋了接收、、且Grecewer。接收組GRECEIVER包含—個或多個電池 餘’每—個電池模組包含電池單* C幽。如果提供組從第1 、、· SEC0ND中選擇，接收組Greceiver的電池模組從第一組 中選擇’如果提供組從第一組Gfirst中選擇，接收組 的電池模組從第二組Gse_中選擇。根據表2，接收組 47 201249059

GrECEIVER 包含電池模組{1202_1}、{1202一2丨、《12〇2 i 1202一3}、{1202_1，1202_2}、{1202—2, 1202_2, 1202_3}。在步驟 1520 中，接收組 G_ver 巾 小充電狀態平均值的電池模組確定為接收模組。根據表2，接 收模組是{1202_1}、{1202_2}或{1202_1, 1202 2}。 圖16是本發明一個實施例在放電過程中處理單元η⑽的 工作流程圖1600。更具體地說，圖16中確定了在放電過程中 的提供模組和接收模組。例如，操作單元13〇4在步驟Μ⑽， 1606和1608或步驟1607和1608中確定了接收組，在步驟i6i2 和1620或步驟16!6、1618和162〇中確定了提供模組。圖π 和圖12-15結合描述。 在步驟1602中，電池單元麗」_12〇2—3纽電過程中處 於不平衡狀態。流侧16_到步驟刪和或步驟_ 確定接收組，進一步轉到步驟16〇8確定接收模組。 在步驟祕t，確定了電池單元c_，c咖錢池單元 1202—1-12G2—3中具有最小充電狀態值。在步驟娜中，確定 了接收組greceiver，接收組g_ver包含從第一組或第二組 選_-個或多個電池模組。每―個選擇的電池模組都包:電 ^元c麵。在步驟剛中，接收組G職戰中具 =態值的電池模組蝴接收模組。流賴_轉到步驟 48 201249059 優點在於，通過在放電過程中選擇包含具有最小 值電池單7L的接賴組’具有最小充電狀驗魏單元的能田 會增加。因此’單it平衡的可靠性得到進—步提高。此置 在另一個實施例中，在步驟1607中，確定了接收組 CW酿，包含第-組Gfirst和第二組Gs_的所有電池^ 組。在步驟顧中，接收組Gr_r中具有最小充電狀態平 均值的電賴組確定為接賴組。因此，流糊咖轉到井 驟1610。 ’夕 一在步驟腿中，確定了接收模組，不論接收模組來自第 一組G聰τ，還是來自第二組Gsec〇nd。然後，流程圖麵轉 到步驟1612或者步驟1616和腿來確定提供敏職， 而且進一步轉到步驟162〇來確定提供模組。 在步驟1612中，在一個實施例中，癌定了提供組 g_ator，如果接收模組來自第二組Gse_，那麼提供組 Gdonator包含第一組GFIRST中的全部電池模組；如果接收模組 來自第一組gfirst，那麼提供組Gd〇nat〇r包含第二組 中的全部f池歡。在轉162G巾，提供組G_中具有 最大充電狀態平均值的電池模組確定為提供模組。 在另一個實施例中，在步驟1616中，確定了電池單元 Cmax°Cmax在電池單元12〇2一1-1202一3中具有最大充電狀態 值。在步驟1618中，確定了提供組gd〇nat〇r，包含一個或多 49 201249059 個電池模組，每-個電频_包含電池單元“Μ。如果接收 組的電池模組從第二③GsEeQND中選擇，那麼提供組〇_峨 的電池模組從第-組Gf贿中選擇；如果接收組的電池模組從 第-組G丽中選擇’那麼提供组Gd〇_的電池模組從第二 組gsecond中選擇。在步驟1620中，提供組g_取中具有 最大充電雜平均值的f池模組確定為提賴組。檢測#制單 元麗可以較其他提供模組或接收模組，不局限於圖工 14_圖 16的例子。 ▲在-㈣關巾，如果出現異常情況，單元平衡操作就會 停止，可以防止電池單元遭到損壞。參考_ 12和圖Η，開關 陣列121G和122G中的開關是M〇s電晶體。由於老化原因， -個或多個電晶體損壞’在這種情況下單元平衡操作就會終 止。在-個實施例中，處理單元i綱依據電池單搞最大充 電狀態值和最小充電狀態值的差值來控制單 結。麵軌，處峨測獨大物^ 充電狀祕的差值D__，例如，在TQ時刻。當轉換電路 1204在T0之後平衡電池單元12〇2」_12〇2一3，處理單元測 重新計算最大充電狀態值和最小充電狀態值的差值 DMAX棚。處理單元13G4比較！)職侧和咖。在― 個實施例巾，如果rw_小於Dmax._2，絲4現不正常 的情況，處理單元1304產生一個終止命令1362來終止單元平 201249059 衡操作，如’平衡㈣ti 13G6__蝴銳讓和i266 來斷開開關陣列1210和開關陣列122〇中的開關。 圖Π是本發明實施例中另—個電池管理系統·的方框 圖與® 12中;^號相同的元件功能相同。圖η與圖結 合描述。 圖17的例子中，檢測電路12〇4包含開關陣列丄則和開 關陣列1720。開關陣列1710與開關陣列咖組態不同。更具 體地說’開關陣列1710包含多個開關171〇J、m〇_2、172〇」 和1720—2’與電池組1202和線圈1272耦接。例如，開關171〇j 和1710—2分別耦接於126〇_2的一端和電池單元12〇2j和 1202—3的正極。開關172〇J和172〇一2分別麵接於126〇」的 一端和電池單元12〇2_1和12〇2_2的負極。 開關陣列1720包含開關1730和1740,麵接於電池組1202 泮線圈1274之間。例如，開關173〇耦接於1262—2的一端和 電池單元1202一3的正極。開關1740耦接於1262J的一端和 電池單元1202__1的負極。 根據開關陣列1710的組態，電池單元12〇2一 1-12〇2_3分為 夕個電池模組，併入第一組。例如，第一組包含電池模纽 0202^1}、{12〇2_2, 1202一3}、{1202一1，1202—2, 1202_3}。同樣 也根據開關陣列1720的組態，電池單元12〇2_1 -1202_3分為 個或多個電池模組，併入第二組。例如，第二組包含電池模 51 201249059 組{1202_1，1202_2, 1202_3}。 如上圖l2-® 16所述’檢測控制單幻2〇8在電池模組中 確定提供餘和接賴組，並且纽_$制錢腿和1266 來控制開關陣列mo和172心如此—來，能量從提供模組轉 移到接收模組從而達到單元平衡。 優點在於’通過減少開關陣列1710和的開關數量， 電池管理系統的成本減小。而且’電池陣列有其他組態，圖12_ 圖16中提到的平衡方法也適用於其他開關陣列組態。如此一 來，電池管理系統的靈活性得到了提高。 圖18是本發明實施例中電池管理系統的工作流程圖 1800。圖18和圖1-17結合描述。儘管在圖18中對特別的步驟 進仃了說明，但這些步驟是例子。也就是說，本發明可以應用 於圖18中列舉的各種其他步驟。 在乂驟1802中’獲取單元參婁文，例如搬3的單 元參數，例如充電狀態值。在步驟⑽4巾，計算每一個電池 模組的平均單元參數，例如充電狀態平均值。在步驟驅中， 根據平均+几參數確定電池模組中的提供模組和接收模組。在 4 18G8巾’ n讀提賴轉移到接賴絲平衡電池 單元。在步驟聊巾，根躲大單元錄值和最小單元參數 值的差值終正單元平衡。 公開的實施例中提供了平衡電池單元的系統和方法。電池 52 201249059 早7G合併歸為細驗。減電賴_平均減，確定接收 模組和提供肋。將能量從提供模__接賴組實現單元 平衡。·在於，提供池和接收模組包含—個或多個電池單 疋如此來，通過將能量從提供模組轉移到接收模組，可更 進-步改善單元平衡效率。而且m量從具有最大充電狀 態平均值的提鶴_侧騎最小充練齡均值的接收 模組，單元平衡的效率進—步得到了提高^換句賴，在單元 平衡的基礎上，存電缝咖中魏纽使⑽統平衡 方法存儲在電池組中的能量高。如此—來，電池組比現 有的技術在充放電週期中表現出更高的能量效率，延長了可再 充電的電池壽命，提高了能量利用和保存效率。 上文具體實施方式和關僅為本發明之常用實施例。顯 ^，在不脫離申請專利範圍所界定的本發明精神和發明範圍的 刖提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理 解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背 離發明準觸前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元件、 _牛及’、匕方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅說明而 非限制，本發明之範圍由後附申請專利範圍及其合法等同物界 定，而不限於此前之描述。 【圖式簡單說明】 圖1是-種現有技術的電池管理系統的方框圖； 53 201249059 二根據本發明—個實施_電池管縣制方框圖； w - *是根據本^%個實施例的由電池管理祕的保護控 丨早凡生的第-控制信號和第二控制信號之間的關係圖·， 圖4疋根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方框 圖， 圖5是根據本發明另—個實施例的電池管理祕的方框 圖， 圖6是根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方框 圖， 圖7疋根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方框 圖； 圖8是根據本發明一個實施例的電池管理系工作 圖； 圖9疋根據本發明另一個實施例的電池管理 程圖； 圖1〇是根據本發明另一個實施例的電池管理系统的工作 流程圖； 圖11疋圖10中根據本發明一個實施例的電池管理系統的 擴展工作流程圖； 圖12是根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方 圖； … 圖13是根據本發明一個實施例的檢測控制單元的例子； 圖〗4疋根據本發明一個實施例的在充電或放電過程中的 處理單元工作流程圖； 圖15是根據本發明一個實施例的在充電過程中的處理單 54 201249059 元工作流程圖； 圖16是根據本發明一個實施例的在放電過程中的處理單 元工作流程圖； 圖17是根據本發明另一個實施例的電池管理系統的方框 圖；以及 圖18是根據本發明另一個實施例的電池管理系統的工作 流程圖。 【主要元件符號說明】 100 :電池管理系統 102 :電池單元 102_1〜102_M :電池單元 104 :初級線圈 106_1〜106_M :次級線圈 108 :開關

Idischg :放電電流 工1〜Im .感應電流 200 :電池管理系統 202 :電池單元 202__1〜202_6 ··電池單元 204_1 〜204_6 :線圈 205 .磁纪 206_1 〜206_6 :開關 302_1〜306_6 :電池單元 304 1〜304 6 :線圈 55 201249059 305 :磁芯 310 :波形 320 :波形 330 :波形 400 :電池管理系統 402 :電池組 402_1〜402_N :電池單元 403 :變壓器 404_1 〜404_N :線圈 405 :磁芯 406_1〜406_N :控制開關 11〜In .電流 408 :控制單元 500 :電池管理系統 506_1 〜506_6 ••開關 600 :電池管理系統 602_1〜602_N :電池模組 603 :變壓器 608 :檢測控制單元 700 :電池管理系統 702 :電池組 702_1〜702_N :電池單元 703 :變壓器 704 :第一線圈 705 :第二線圈 56 201249059 708 :檢測控制單元 SA_1〜SA_N :開關 SB_1〜SB_N :開關 SC_1〜SC_N :開關 SD_1〜SD_N :開關 800 :流程圖 802〜820 ··步驟 900 :流程圖 902〜920 :步驟 1000 :流程圖 1002〜1014 :步驟 1102〜1112 :步驟 1200 :電池管理系統 1202 :電池組 1202_1〜1202_3 :電池單元 1204 :轉換電路 1208 :檢測控制單元 1210 :開關陣列 1210_1 〜1210_3 :開關 1220:開關 1220_1 〜1220—2 :開關 1230_1 〜1230_3 :開關 1240_1 〜1240_2 :開關 1260_1 〜1260_2 :終端 1262 1 〜1262 2 :終端 57 201249059 1264 :開關控制信號 1266 :開關控制信號 1270 :轉換器 1272 :線圈 1274 :線圈 1276 :磁芯 Ifirst ·電流 IsECOND :電流 1302 :監控電路 1304 :處理單元 1305 :記憶體 1306 :平衡控制器 1308 :匯流排 1310 :數位檢測信號 1360 :控制命令 1362 :終止命令 1402〜1408 :步驟 1500 :流程圖 1502〜1520 :步驟 1600 :流程圖 1602〜1620 :步驟 1700 :電池管理系統 1710 :開關陣列 1710_1〜1710_2 :開關 1720 :電池組 58 201249059 1720_1 〜1720_2 :開關 1730 :開關 1740 :開關 1800 :流程圖 1802〜1810 :步驟 59

Claims (1)

1. 201249059 七 申請專利範圍： 1. 鱗元平衡方法，平衡乡地料元， 個電池單元分成多個電池模組，該方法包含.、〜 分別獲取該多個電池單元的多個單元袁數. 參數計算該多個電池模組中每-個的— 該多個電池模'_定-提供模 =從該提供模組轉移到該接收模組以平衡該多個 2.如申請專利範圍第1項的方法，進-步包人： ，該多個電輯財则—m 1 組接收組； 诙伢.、且和—電池模 從該電池模組提供組尹確定一且 OD /電池模組作為該提供模組；以及、I、’均早元參數的 從該電池模组接收組中禮定一具有最 電池模組作為該接收模組。 句早兀參鼓的 3.如申請專利範圍第2項的方法，進 從該多個電池單元中確定. 元，該電池模組提供組中的= 4數的電池單 最大單元參麵電解元㈣__吨含該具有 4.，專利範圍第2項的方法，進-步包含. 電池模組接收組中每—個電池電池 最小早元參數的電池單元。 、，匕3该具有 60 如申請專利範圍第i項的方法，進—步包含. 的該多個單元參數中;大單元參數 =最小早4數之_-錄終止龍魏料進行平 電池單元，其中，該 且該電池單元平衡系 一種電池單元平衡系統，平衡多個 多個電池單元分成多個電池模組， 統包含： 信號；以及 :檢測控制單元，分別獲得該多個電池單S的多個單元 >數刀別獲取該多個電池模組的多個平均單元表數、 根據該多解均單元參數乡個電池巾確定—提 =組和-接收模組’並根據__結果產生多個控制 一轉換電路，與該檢測控制單元耦接， 其中，該轉換電路根據該乡個控制錢將—能量從 供模組轉移_魏模㈣平_乡個電池單元。 如申請專利範圍第6項的系統，其中，轉換電路包含· 陣列，與該多個電池單元_，並根據該第 —開關陣列的多個組態’在該電池模財確定—第 電池模組；以及 、'· 電池模組 =二，該檢測控解元從該第—_池模財禮定該提 且’並從該第二組電池模組中確定該接收模組。 如申請專利綱第7項樣統，射，在鮮—組電池 201249059 =定一具有最大平均單元參數的 電池模組作為該 9.如申請專概圍第7項_統，其卜 模組中確定一具有最小孚 _ μ第一組電池 接收模組。奸均早兀參數的電池模組作為該 Η).如申請專利範圍第7項的電池單元 檢測控制單元包含： 予、、死其中，該 -處理單7L，從該第—組電池模組中奴 ==電:模組提供組中的每-個電池模組包含ί多 中一具有最大單元參數的電池單元， 電池模組作為該提供模2具有最大平均單元參數的 包:了專利域第7項的系統，射，該檢測控制單元 —處理單元，從該苐二組電池模 收組，該電池模组接收組Μ每=模組接 元中一具有最小單元參數的電it含在該 電池模組作為該接收模組。 十）早兀參數的 12.2請專利範圍第6項的系統，其中，該檢測控制單元 :^單元’從該多個電池模组 組，垓至少-個電池模 個電池楨 個電池單元尹一具有 組包含在該多 在該至少-個電池模池單元， 料疋―具料大平均單元參數 62 201249059 13的電池模組作為該提供模組。 包^^專利軌圍第石項的系統，其中，鎌測控制單元 電池模組中確定至少-個電池模 個電、、也n電趟組的母—個電賴組包含在該多 ^ 也早μ—具有最小單元參數的電池單元， ^至少—個電池模，组中確定一具有最小平均單元夫I 的電池模組作為該接收模組。 十）早凡參數 14.^申請專利範圍第6項的系統，進—步包含： 该多個電池模财確定—具有最大平均單元 池模組作聽提倾組。 > 數的電 15·如申請專利範圍第6項的系統，進—步包含. 在該電池模財確定—具有最 組作為該接收模組。 ]早凡參數的電池模 ^=_第6_、統，其中 充=電_’且該多個平均單元參^ 17, 電一==包電;;平衡多個電池單元，，該 -第-開關陣列’其f，該多個電池單元 關陣列的多個組態，分為—第一組電池模組亥第一開 -第二開闕陣列，其中，該多個 雜;的多個組態’分為—第:虞：二開 多個電池單元的每一個具有—單元參數模=中’該 池模組和該第二組電池模 μ第組電 且中的母—個電池模組具有一 63 201249059 平均單元參數；以及 一轉換器，耦接於該第一開關陣列和第二開關陣列之間， 該第一開關陣列根據該平均單元參數從該第一組電池模 組中選擇一提供模組，並將一能量從該提供模組轉移到 該轉換器，其中，該第二開關陣列根據該平均單元參數 從該第二組電池模組中選擇一接收模組，並將該能量從 該轉換器轉移到該接收模組。 18. 如申請專利範圍第17項的電路，其中，該提供模組具有 一最大平均單元參數1，並進一步包含該多個電池單元中 一具有最大單元參數的電池單元。 19. 如申請專利範圍第17項的電路，其中，該接收模組具有 一最小平均單元參數，並進一步包含該多個電池單元中 一有最小單元參數的電池單元。 20. 如申請專利範圍第17項的電路，其中，該多個單元參數 包含一充電狀態值，該平均單元參數包含一平均充電狀 態值。 64