弱的电池可以继续为负载供电，大大提高了电池模块的使用效率。
[0035]单元2输出端连接有电压传感器9和电流传感器10，将检测到DC/DC单元2的输出电压和输出电流信号送入微处理器单元3，微处理器单元3根据的输出电压和输出电流大小，输出控制信号给DC/DC单元2，用于调节输出电压和输出电流大小。
[0036]电池模块单元5连接有电池输出电压传感器11，将检测到的输出电压和输出电流信号送入微处理器单元3，用于显示和存储。
[0037]微处理器端口与键盘12和显示屏13连接，实现人机通信。
[0038]微处理器3与WIFI单元16连接，通过手机APP实现客户端的实时监控等功能。
[0039]微处理器3有USB17接口，支持通过USB口或SD卡的硬件程序更新
[0040]微处理器3与散热风扇驱动单元14连接，通过散热风扇驱动单元14驱动散热风扇15的运转。
[0041]图2是平衡充电原理框图，本发明采用的平衡充电是采用了一款专为电池模块的主动平衡而设计的模块，模块可显著实现对平衡电流的调节，同时减少了发热量。另外，模块主动平衡还可实现电池模块中不平衡单体电池的容量恢复，这是采用被动平衡系统无法获得的特性。模块内部包括一个集成的大电流高电压的电源开关，因而降低了应用电路的设计复杂性;该模块完全依靠其所放电的电池来运行，从而不必增设采用外部电源供电时通常所需的复杂偏置电路;该模块的相关端口可以和电池模块电压监视IC无缝地协调运作，当模块停用时，其消耗总静态电流只有nA级。
[0042]图2中Al到A12为平衡充电模块，A13为电池模块电压检测单元，平衡充电模块的主要管脚功能如下:GND是引脚地；SW是开关引脚，这是内部集成的大电流高电压的电源开关的集电极;Vin是电源引脚，把该引脚直接连接至电池正端;Vsns是电压检测引脚，把该引脚连接至与变压器的初级侧相连的电流检测电阻器，使用此引脚来测量从电池释放的平均电流;Ucell是电池电压监视器引脚，该引脚用于提供至电池的连接以实现正确的电压监视，把此弓I脚直接连接至正的电池端子;OUT是输出引脚，输出与内部IC温度成比例的电压，将该引脚连接至A13电池模块电压检测单元;DIN是数据输入引脚，将该引脚连接至A13电池模块电压检测单元的平衡输出端以实现平衡。
[0043]在图2中平衡充电模块的SW脚接有变压器Tl初级侧，当电池模块电压检测单元A13的SI脚有平衡输出信号时，平衡充电模块Al的数据输入弓I脚DIN得到信号，平衡充电模块Al开始工作，此时“模块+”电流通过电阻Rl、变压器TI初级侧、平衡充电模块Al的SW脚，对变压器Tl初级侧充电，平衡充电模块Al内部NPN开关接通，并在初级绕组的两端施加电压，因此，初级线圈中的电流以一定的速率线性上升。初级线圈输入电压感应至次级绕组上，对次级侧串联二极管Dl施加反射偏置并阻止次级绕组中的电流流动，于是能量被存储在变压器Tl的磁芯中。当达到电流限值时，平衡充电模块内部电流限制比较器使开关锁存器复位，平衡充电模块进入操作的第二个阶段，即次级侧能量转移。存储在变压器Tl磁芯中的能量对串联二极管Dl施加正向偏置，Dl导通电流流出输出到电池模块单元;在此期间，输出电压和二极管压降反射回初级线圈。在输出到变压器Tl的次级侧能量转移过程中，电压将出现在初级绕组的两端，由于变压器的隔直作用，因此变压器Tl初级绕组两端的电压将衰减至零，此时平衡充电模块Al内部NPN的集电极(SW引脚)电压将下降。当SW引脚电压降至低于某一值时，将设开始一个新的开关周期，工作状态继续。
[0044]这样通过主动地为充电电流设置分路并将能量回送至电池模块单元，解决了被动分流平衡器的两个局限性。能量没有被作为热量而白白损失，而是被再度用来给电池模块单元中其余的电池充电。
[0045]图2中“模块+”和“模块分别是电池模块单元的正负电源端。
[0046]以上只是分析了其中一路的工作过程，其它路的工作过程于此相同。
[0047]图2中A13是电池模块电压检测单元，其管脚Cl至C12是电池信号输入脚，SI至S12是平衡输出控制脚，Cl至C12分别与平衡充电模块Al至A12的OUT输出引脚连接，SI至S12分别与平衡充电模块AI至A12的DIN数据输入引脚连接，电池EI至E12分别连接平衡充电模块Al至A12的Ucell电池电压监视器引脚，Ucell引脚用于提供平衡充电模块至电池的连接，以实现正确的电池电压监视，此引脚直接连接至正的电池端子。
[0048]电池模块电压检测单元A13工作原理:大多数设备的锂电池模块都是使用多个串接的电池以增加可用的容量和电压。充电时必须对电池进行正确的充电，才能保证锂电池的安全和使用寿命，在充电过程中持续不断地监视其电压和温度并且绝对不允许超过安全水平；否则，电池的容量和寿命将大打折扣。为此本发明采用了电池模块电压检测单元A13来完成此项任务。电池模块电压检测单元A13可监视电池模块中每节独立的电池，并通过一根专有的串行总线把该信息传送至微处理器单元，如果某节电池开始接近可容许的电压限值，微处理器单元则向电池模块电压检测单元A13发布命令，电池模块电压检测单元A13收到指令后，输出平衡控制信号给平衡充电模块，平衡充电模块则接通该节电池，通过主动地为充电电流设置分路并将能量回送至电池模块，用来给电池模块中其余的电池充电，对来自具有较高电压的电池电荷进行再分配，用以给较弱的电池充电。这使得较弱的电池可以继续为负载供电，大大提高了电池模块的使用效率。
[0049]图3是微处理器控制框图，AO是微处理器单元，A14是隔离式通讯接口芯片LTC6820，LTC6820具有跨长达100米的外围接口(SPI)总线的双向传输距离。使用LTC6820时，SPI数据被编码成差分信号，然后通过双绞线和一个简单和低成本的以太网变压器发送。LTC6820支持高达IMHz的SPI数据速率，降低了 EMI(电磁干扰)，从而大大提高了系统接线长度和信噪比性能。
[0050]隔离式通讯接口芯片LTC6820主要管脚功能如下:
[0051]MOSI脚:主控器输出/受控器输入数据，该引脚将从微处理器AO的SPI接收数据信号输出。
[0052]脚:SPI主控器输入/受控器输出数据。该引脚把数据信号输入驱动至主从微处理器AO0
[0053]脚:SPI时钟输入/输出，该引脚将从从微处理器AO接收时钟信号。
[0054]脚:SPI芯片选择输入/输出，则该引脚将从从微处理器AO接收芯片选择信号。
[0055]脚:隔离式接口正(+)输入/输出。
[0056]脚:隔呙式接口负(_)输入/输出。
[0057]图3中电池模块电压检测单元A13的IPA管脚是隔离型两线式串行接口+端口；IMA管脚是隔离型两线式串行接口一端口；它们是一对差分输入/输出。
[0058]隔离式通讯接口芯片A14的IP脚和IM脚通过以太网变压器YT与电池模块电压检测单元Al 3的IPA管脚串行接口+端口和IMA管脚串行接口一端口连接，进行串口通信。
[0059]隔离式通讯接口芯片A14的IP和IB外接分压电阻Ra和Rb，用于设定驱动电流和比较器门限值大小。
[0060]微处理器单元串口与A14隔离式通讯接口芯片串口连接，进行串口通信。
[0061]图中A15是I2C串行EEPROM芯片(HC24C64)，电池模块电压检测单元A13的串行时钟SCK脚和串行数据SDA脚和I2C串行EEPROM芯片A15的串行数据脚SDA及串行时钟脚SCL连接，用于存储相关信息。
[0062]电池模块电压检测单元A13的C1-_C12是电池信号输入；S1-_S12是平衡输出信号，这些引脚通过总线与平衡充电模块Al至A12的OUT输出引脚和SI至S12平衡入引脚连接；
[0063]平衡充电模块Al至A12分别外接单体电池ΕΙ..Ε12，由单体电池Ε1...Ε12组成一个电池模块，DC/DC单元输出直流充电电压到电池模块，一个电池模块的输出电压取决于串联电池单元的个数和每个电池单元的电压。锂离子电池单元的电压通常在3.3V到3.6V之间，因此一个电池模块的电压约在30V到45V之间。
[0064]电池模块中的单体电池Eh_E12分别与平衡充电模块Α1...Α12连接，平衡充电模块Α1...Α12的OUT输