电池包中未达到预定温度的电池进行加热或制冷，进而实现所有电池包热量均衡，故本发明提供的电池管理装置、电源系统及电池均衡的方法可以提高电池包形成的整体电源的能量的一致性、安全性及使用寿命。
【附图说明】
[0020]图1为常用的一种电池系统的拓扑图；
图2为常用的另一种电池系统的拓扑图；
图3是本发明提供的电池管理装置与电池包连接的结构示意图；
图4是本发明提供的均衡模块的结构示意图；
图5是本发明提供的一实施例中模式选择模块的结构示意图；
图6是本发明提供的一实施例中热管理模块的结构示意图； 图7是本发明提供的一实施例中电源系统应用于负载的原理框图；
图8是本发明提供的一实施例中电池均衡的流程图；
图9为根据本发明一个实施例的电池单体的能量流出示意图；
图10为根据本发明一个实施例的电池单体的能量流出和流入示意图；
图11为根据本发明另一个实施例的电池单体达到均衡的示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0023]本发明提供的电池管理装置，其主要通过均衡模块、若干个模式选择模块及主控模块可以使电池包之间实现能量均衡。
[0024]参见图1至图6所示，本发明提供了一种电池管理装置，其主要用于管理电池包，电池包包括若干个电池。电池管理装置主要包括:电池检测模块1、均衡模块4、若干个模式选择模块3、热操作模块5、及主控模块2。其中，电池检测模块1与电池包相连，以用于检测与电池管理装置相连的电池包中每个电池的状态信息，每个电池的状态信息包括每个电池的电量信息和温度信息，例如检测电池的工作电压、工作电流、及工作温度等工作参数，通过电池的工作电压等信息可以计算出电池的电量。均衡模块4在主控模块2的控制下将与电池管理装置连接的电池包(即本电池包)与其它的电池包进行充电或放电，以使电池包之间进行能量转移并使得电池包中各个电池的电量均衡一致，同时，均衡模块还用于根据主控模块的指令控制本电池包中需进行热量均衡的电池对应的热操作模块5进行加热或制冷，以使本电池包中每个电池均达到预定温度。电池包中每个电池对应一个模式选择模块3，故模式选择模块3的数量与本电池包中电池数量相同。在主控模块2的控制下，模式选择模块3选择将某个电池与其它电池包是否接通，当模式选择模块3将某电池与其它电池包接通后，所述的某电池与所述的其它电池包即可通过均衡模块4进行充电或放电。若干个热操作模块，每个热操作模块对应一个电池且每个热操作模块均与均衡模块电连接，每个热操作模块根据均衡模块的指令将与其对应的电池进行加热或制冷。主控模块2用于控制电池管理装置中各个模块的工作，具体的，主控模块，用于与外界信息交互(例如与上级的BECU进行信息交互)，及在本电池包需要进行电量均衡时，主控模块发出指令控制均衡模块及所述模式选择模块进行电量均衡，在本电池包需要进行热量均衡时，主控模块发出指令控制均衡模块进行热量均衡。所以，主控模块2控制模式选择模块3接通后，主控模块2再控制均衡模块4使若干个电池包之间进行内部电池电量的转移及均衡，而且，主控模块可以控制均衡模块及热操作模块，以使若操作单元对于其对应的电池进行制冷或制热。
[0025]在本发明的优选实施例中，均衡模块4包括双向DC/DC转换器41，用于本电池包与其它电池包之间的能量的转移，及给热操作模块提供热量转移的方式；均衡控制器42，接收主控模块2的指令并根据所述主控模块2的指令控制双向DC/DC转换器的工作。由于模式选择模块3将某电池与其它电池包之间接通后，电池与电池之间不能直接电连接起来充放电，所以均衡模块4通过双向DC/DC转换器使电池之间进行能量的转移；热管理单元44，用于根据均衡控制器的指令控制所述热操作模块进行加热或制冷，以使本电池包中每个电池均达到预定温度。具体的，双向DC/DC转换器41主要实现电压转换及电池之间的隔离等以实现电池之间能量的转移。双向DC/DC转换器为本领域技术人员所熟知，故其具体结构在此不再赘述。均衡控制器42在主控模块2的控制下控制双向DC/DC转换器的工作状态(也即控制双向DC/DC转换器的转换方式，例如，控制其升压或降压，及升压或降压的时间。双向DC/DC转换器为能量管理的功率部分，其可以实现能量的双向流动，双向DC/DC转换器的输入输出电压/电流，提供整个能量(包括电量和热量)的均衡方式，例如双向DC/DC转换器工作状态的调整可以控制对单体电池充放电的功率、时间、停止条件等，双向DC/DC转换器工作状态的调整同样可以提供电池进行制冷或制热的能量的多少、及制冷或制热的时间坐寸。
[0026]由于电池管理装置中各部件不可避免的会受到外界的影响，例如，双向DC/DC转换器自身的工作参数也会随着其老化或外界的电磁等干扰而发生改变。所以优选地，均衡模块4还包括均衡状态采集单元43，以用于采集双向DC/DC转换器的工作状态并将双向DC/DC转换器的工作状态反馈给均衡控制器42。所以，均衡控制器42结合主控模块2的指令及反馈的双向DC/DC转换器的工作状态适时的调整双向DC/DC转换器的工作状态。例如，均衡状态采集单元43采集双向DC/DC转换器的工作电压、工作电流及工作时间等工作状态信息后，均衡控制器42适应性的改变双向DC/DC转换器升压时的工作电压及升压时间，进而改变双向DC/DC转换器两端的电池之间充放电的方式。这样，可以使电池之间更准确快速的进行能量转移及均衡。
[0027]在本发明的优选实施例中，每个模式选择模块3包括相互并联的二极管及开关。这样，当所述某个电池与其它电池包接通后，可以避免多个电源相互存在回流。例如，当某个电池能量偏高时，主控模块2使模式选择模块3中二极管导通，则所述某个电池对外界(即其它电池包)放电，当某个电池能量偏低时，主控模块2使模式选择模块3中开关闭合(二极管需要达到其阈值电压才能导通)，此时，二极管处于截止状态，则外界对所述某个电池进行充电。所以，模式选择模块3通过并联的二极管及开关使得与其连接的电池通过两个不同的支路分别进行充电及放电，能有效的减少回流及混流带来的负面影响。所述开关通常为电控的，其可以为继电器或M0S管或IGBT管。优选地，开关为继电器，其成本较低，且寿命较长。进一步优选地，电池管理装置还包括用于显示电池包的工作状态的显示器，显示器与所述主控模块2电连接。显示器可以将电池包中每个电池的状态信息显示出来，以供用户随时了解各个电池的工作状况，进而可以及时进行维护。
[0028]本发明提供的电池管理装置中，热操作模块可以包括用于对电池进行加热的制热组件和对电池降温的制冷组件，制冷组件及制热组件均与所述均衡模块电连接。例如附图中优选的实施例，热管理单元44包括制热和制冷的控制开关，故热管理单元44在均衡控制器的控制下将制热或制冷的开关闭合后，即可选择对应的制热组件或制冷组件进行热处理。热操作模块可以为加热丝或电阻。优选地，热操作模块也可以为包括与均衡模块电连接的半导体热电器件，所述均衡模块通过控制流过所述半导体热电器件的电流方向以使所述热操作模块进行制热或制冷。半导体热电材料为具有较大热电效应的半导体材料，亦称温差电材料。它能直接把热能转换成电能，或直接由电能产生致冷作用，所以通过控制流过半导体热电器件的电流的方向，即可改变制冷和制热的状态，且通过控制电流的大小可以控制制冷或制热的功率。每个电池对应一个热操作模块，热操作模块放置于电池的需制热或制冷处，且热操作模块与均衡模块中若管理单元电连接，以由均衡模块控制热操作模块的具体热处理过程。本领域技术人员熟知，要将电池进行热操作时，热操作模块设置于电池的位置，在此不再赘述。所以，通过上述方式，本发明可以避免现有技术中采用大量的导热或制冷的管路，其可以大大减少整个装置的部件及减少整个装置的复杂性。
[0029]本发明提供的电池管理装置可以广