动力电池及系统的制作方法

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种动力电池及系统。

背景技术：

动力电池组是电动汽车的动力源，也是整车最重要、最昂贵的部件之一，动力电池组通常通过多节动力电池单体并联，然后再串联产生高电压和大电流，虽然初始状态时，每一个动力电池单体的性能参数基本一致，但是在不断循环充电和放电的过程中，每个动力电池单体的各项参数会发生差异，影响了动力电池的最优性能，为了保证动力电池发挥其最优性能，延长动力电池单体的使用寿命，必须对动力电池单体进行合理有效地均衡管理。

现有的动力电池的均衡技术分为主动均衡与被动均衡，被动均衡通常采用均衡电阻通过均衡开关并接于动力电池单体两端，通过微控制器对单体电池监测，对于达到开启均衡阈值的动力电池单体通过闭合均衡开关，通过均衡电阻消耗能量，从而实现电池单体的均衡，这种均衡方法虽然实现方式简单，但是在均衡过程中会造成不必要的能量损耗；对于主动均衡技术，目前多采用电感、电容作为储能元件，实现单体电池之间或电池组之间的能量转移。该种方法同样存在缺点：在能量转移的过程中将增加电池自身无效的充/放电次数，降低了电池有效使用寿命。

综上所述，现有的动力电池组在工作过程中存在增加自身无效的充/放电次数和产生不必要的能量损耗的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种动力电池及系统，以缓解现有的动力电池组在工作过程中增加自身无效的充/放电次数和产生不必要的能量损耗的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种动力电池，包括：多个串联的动力电池智能单体，每个所述动力电池智能单体包括：动力电池组和智能单体控制器，且所述动力电池组与所述智能单体控制器并联；

所述智能单体控制器用于采集所述动力电池智能单体的电学参数，并将所述电学参数发送至所述动力电池组的动力电池控制器，以使所述动力电池控制器基于所述电学参数确定所述动力电池组的充/放电升降压比，其中，所述电学参数包括：所述动力电池组的电压，所述智能单体控制器的端电压，所述智能单体控制器的端电压表示放电过程中所述智能单体控制器的输出端电压或充电过程中所述智能单体控制器的输入端电压；

所述智能单体控制器还用于接收所述动力电池控制器发送的所述充/放电升降压比，基于所述充/放电升降压比控制所述动力电池组与外部设备的能量转移。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述智能单体控制器包括：电压环控制器，电流环控制器和双向升降压变换器；

所述电压环控制器分别与所述动力电池控制器，所述动力电池组和所述电流环控制器连接，用于采集所述动力电池组的电压和所述智能单体控制器的端电压并发送至所述动力电池控制器；

所述电压环控制器还用于接收所述动力电池控制器发送的所述动力电池组的充/放电升降压比，基于所述充/放电升降压比确定目标电流并发送至所述电流环控制器，其中，所述目标电流用于使放电过程中的输出电压为所述动力电池组的电压与所述充/放电升降压比的乘积或用于使充电过程中的所述动力电池组的电压为充电限值电压，所述充电限值电压为设定的固定电压；

所述电流环控制器与所述双向升降压变换器连接，用于接收所述目标电流，以及采集所述双向升降压变换器的输出电流，并基于所述目标电流和所述输出电流确定所述双向升降压变换器的工作参数，其中，所述工作参数包括：脉冲波的占空比；

所述双向升降压变换器与所述动力电池组连接，用于基于所述脉冲波的占空比控制所述动力电池组与外部设备进行能量转移。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电压环控制器包括：电压采集器、通信模块和第一数据处理器；

所述电压采集器分别与所述动力电池组和所述通信模块连接，用于采集所述动力电池组的电压和所述智能单体控制器的端电压，并通过所述通信模块发送至所述动力电池控制器；

所述通信模块还与所述第一数据处理器连接，用于接收所述动力电池控制器发送的所述动力电池组的充/放电升降压比，并将所述动力电池单体的充/放电升降压比发送至所述第一数据处理器；

所述第一数据处理器用于基于所述动力电池单体的充/放电升降压比确定所述目标电流并通过所述通信模块发送至所述电流环控制器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电流环控制器包括：电流采集器和第二数据处理器；

所述电流采集器分别与所述双向升降压变换器，所述电压环控制器和所述第二数据处理器连接，用于采集所述双向升降压变换器的输出电流和接收所述电压环控制器发送的所述目标电流，并将所述输出电流和所述目标电流发送至所述第二数据处理器；

所述第二数据处理器基于所述输出电流和所述目标电流确定所述双向升降压变换器的工作参数。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述双向升降压变换器包括：脉冲发生器和电压控制电路；

所述脉冲发生器与所述电压控制电路连接，用于基于所述占空比产生脉冲波；

所述电压控制电路用于基于所述脉冲波控制所述动力电池组与外部设备进行能量转移。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电压控制电路包括：第一电容，第一MOS管，第二MOS管，电感，第三MOS管，第四MOS管和第二电容；

所述第一电容与所述智能单体控制器的输入端并联，所述第一电容的第一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第一电容的第二端与所述第二MOS管的源极连接；

所述第一MOS管的漏极分别与所述第二MOS管的漏极和所述电感的第一端连接，所述电感的第二端分别与所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的源极连接；

所述第三MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极，所述第二电容的第一端和所述动力电池组的负极连接，所述第二电容的第二端分别与所述第四MOS管的漏极和所述动力电池组的正极连接；

所述第一MOS管的栅极与所述脉冲发生器的第一端连接，所述第二MOS管的栅极与所述脉冲发生器的第二端连接，所述第三MOS管的栅极与所述脉冲发生器的第三端连接，所述第四MOS管的栅极与所述脉冲发生器的第四端连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述通信模块的通信方式至少包括：CAN总线的通信方式和SPI通信方式。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述动力电池组至少包括一节动力电池单体。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述动力电池还包括：壳体；

所述多个串联的动力电池智能单体设置于所述壳体内。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种动力电池系统，所述系统包括上述第一方面中所述的动力电池，还包括：动力电池控制器；

其中，所述动力电池控制器与所述动力电池通信连接，用于获取预设充电限制电压和确定所述动力电池组的充/放电升降压比。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供了一种动力电池及系统，该电池包括：多个串联的动力电池智能单体，每个动力电池智能单体包括：动力电池组和智能单体控制器，且动力电池组与智能单体控制器并联；智能单体控制器用于采集动力电池智能单体的电学参数，并将电学参数发送至动力电池组的动力电池控制器，以使动力电池控制器基于电学参数确定动力电池组的充/放电升降压比，其中，电学参数包括：动力电池组的电压，智能单体控制器的端电压，智能单体控制器的端电压表示放电过程中智能单体控制器的输出端电压或充电过程中智能单体控制器的输入端电压；智能单体控制器还用于接收动力电池控制器发送的充/放电升降压比，基于充/放电升降压比控制动力电池组与外部设备的能量转移。

与现有的动力电池组相比，本实用新型的动力电池能够通过智能单体控制器采集动力电池智能单体的电学参数，并将电学参数发送至动力电池组的动力电池控制器，以使动力电池控制器基于电学参数确定动力电池组的充/放电升降压比并发送至对应的智能单体控制器，然后动力电池的智能单体控制器基于接收到的充/放电升降压比实现对动力电池组与外部设备的能量转移进行均衡管理，该均衡的过程不存在动力电池组之间的能量转移，缓解了现有的动力电池组在工作过程中会增加自身无效的充/放电次数和产生不必要的能量损耗的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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动力电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种动力电池的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种动力电池智能单体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电压控制电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种动力电池系统的结构示意图。

图标：

1-动力电池；2-动力电池控制器；11-动力电池智能单体；111-动力电池组；112-智能单体控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种动力电池进行详细介绍。

实施例一：

一种动力电池1，参考图1和图2，包括：多个串联的动力电池智能单体11，每个动力电池智能单体11包括：动力电池组111和智能单体控制器112，且动力电池组111与智能单体控制器112并联；

智能单体控制器112用于采集动力电池智能单体11的电学参数，并将电学参数发送至动力电池组111的动力电池控制器，以使动力电池控制器基于电学参数确定动力电池组111的充/放电升降压比，其中，电学参数包括：动力电池组111的电压，智能单体控制器112的端电压，智能单体控制器112的端电压表示放电过程中智能单体控制器112的输出端电压或充电过程中智能单体控制器112的输入端电压；

智能单体控制器112还用于接收动力电池控制器发送的充/放电升降压比，基于充/放电升降压比控制动力电池组111与外部设备的能量转移。

在本实用新型实施例中，该动力电池1包括多个串联的动力电池智能单体11，如图3所示，每个动力电池智能单体11包括动力电池组111和与动力电池组111并联的智能单体控制器112，当动力电池1工作时，智能单体控制器112能够采集其所在的动力电池智能单体11的电学参数，并将电学参数发送至动力电池组111的动力电池控制器，以使动力电池控制器基于电学参数确定动力电池组111的充/放电升降压比，其中，电学参数包括：动力电池组111的电压，智能单体控制器112的端电压，根据动力电池1工作在充/放电状态的不同，智能单体控制器112的端电压表示放电过程中智能单体控制器112的输出端电压或充电过程中智能单体控制器112的输入端电压。

在动力电池控制器确定了每个动力电池组111的充/放电升降压比后，将每个充/放电升降压比发送至对应的智能单体控制器112，智能单体控制器112将基于充/放电升降压比控制对应的动力电池组111与外部设备的能量转移，如果智能单体控制器112接收到的充/放电升降压比与初始状态的动力电池组升降压比的比值大于1，将加快动力电池组111与外部设备的能量转移速度，如果智能单体控制器112接收到的充/放电升降压比与初始状态的动力电池组升降压比的比值小于1，将减缓动力电池组111与外部设备的能量转移速度。

为了便于理解，下面进行举例说明：

若动力电池1由3个串联的动力电池智能单体11组成，放电时，动力电池控制器采集到动力电池组111的电压分别为：3V，4V，5V，为了均衡动力电池1中每一个动力电池组111与外部设备的能量转移，应该使高于平均电压值的动力电池组111加快与外部设备的能量转移速度，使低于平均电压值的动力电池组111减缓与外部设备的能量转移速度，所以5V的动力电池组111接收到比预设动力电池组升降压比高的放电升压比，3V的动力电池组111接收到比预设动力电池组升降压比低的放电升压比；充电时，如果动力电池组111的预设充电限制电压为5V，采集到的智能单体控制器112的输入端电压分别为4V，5V，6V，那么应该使输入端电压为4V的动力电池智能单体进行升压充电，使输入端电压为6V的动力电池智能单体进行降压充电，所以4V的动力电池组111接收到动力电池控制器发送的充电升压比1.25，6V的动力电池组111接收到动力电池控制器发送的充电降压比0.83。

本实用新型实施例提供了一种动力电池及系统，该电池包括：多个串联的动力电池智能单体11，每个动力电池智能单体11包括：动力电池组111和智能单体控制器112，且动力电池组111与智能单体控制器112并联；智能单体控制器112用于采集动力电池智能单体11的电学参数，并将电学参数发送至动力电池组111的动力电池控制器，以使动力电池控制器基于电学参数确定动力电池组111的充/放电升降压比，其中，电学参数包括：动力电池组111的电压，智能单体控制器112的端电压，智能单体控制器112的端电压表示放电过程中智能单体控制器112的输出端电压或充电过程中智能单体控制器112的输入端电压；智能单体控制器112还用于接收动力电池控制器发送的充/放电升降压比，基于充/放电升降压比控制动力电池组111与外部设备的能量转移。

与现有的动力电池组111相比，本实用新型的动力电池1能够通过智能单体控制器112采集动力电池智能单体11的电学参数，并将电学参数发送至动力电池组111的动力电池控制器，以使动力电池控制器基于电学参数确定动力电池组111的充/放电升降压比并发送至对应的智能单体控制器112，然后动力电池1的智能单体控制器112基于接收到的充/放电升降压比实现对动力电池组111与外部设备的能量转移进行均衡管理，该均衡的过程不存在动力电池组111之间的能量转移，缓解了现有的动力电池组111在工作过程中会增加自身无效的充/放电次数和产生不必要的能量损耗的技术问题。

上述内容对本实用新型的动力电池1的工作过程进行了简要描述，下面对其中涉及到的具体结构进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，智能单体控制器112包括：电压环控制器，电流环控制器和双向升降压变换器；

电压环控制器分别与动力电池控制器，动力电池组111和电流环控制器连接，用于采集动力电池组111的电压和智能单体控制器112的端电压并发送至动力电池控制器；

电压环控制器还用于接收动力电池控制器发送的动力电池组111的充/放电升降压比，基于充/放电升降压比确定目标电流并发送至电流环控制器，其中，目标电流用于使放电过程中的输出电压为动力电池组111的电压与充/放电升降压比的乘积或用于使充电过程中的动力电池组111的电压为充电限值电压，充电限值电压为设定的固定电压；

电流环控制器与双向升降压变换器连接，用于接收目标电流，以及采集双向升降压变换器的输出电流，并基于目标电流和输出电流确定双向升降压变换器的工作参数，其中，工作参数包括：脉冲波的占空比；

双向升降压变换器与动力电池组111连接，用于基于脉冲波的占空比控制动力电池组111与外部设备进行能量转移。

具体的，智能单体控制器112主要由电压环控制器，电流环控制器和双向升降压变化器组成，充电状态时，电压环控制器用于采集智能单体控制器112的输入端电压，放电状态时，电压环控制器用于采集动力电池组111的电压和智能单体控制器112的输出端电压，采集完成后，需要将采集到的所有电压发送至动力电池控制器。

进一步的，动力电池控制器基于接收到的所有电压确定每个动力电池组111的充/放电升降压比，然后将每个动力电池组111的充/放电升降压比发送至对应的电压环控制器，电压环控制器将采集到的智能单体控制器112的端电压与目标电压做差，计算出实际输出端电压与目标电压的偏差值，再经过电压环PI(proportional integral，比例积分)调节，电压环PI调节的过程中，实际输出端电压与目标电压构成控制偏差，其中，目标电压是放电过程中动力电池组111的电压与放电升降压比的乘积或充电过程中动力电池组111的充电限制电压(即设定的固定电压)，将控制偏差的比例和积分通过线性组合得到控制量，PI的调节中的比例调节及积分调节作用为按照比例反映系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节就立即产生调节作用减小偏差，比例调节并不能完全使偏差为0，实际中系统仍然存在稳态误差，此刻积分调节将消除系统的稳态误差提高无误差度，经过PI调节中的比例调节及积分调节后，电压环控制器将输出控制量(控制量无量纲)，此控制量为电流环进行PI调节过程中的目标电流值，其中，该目标电流是保证充电过程中动力电池组111的电压为充电限值电压(即设定的固定电压)，也是保证放电过程中的智能单体控制器112的输出电压为动力电池组111的电压与放电升降压比的乘积。

进一步的，电压环控制器将输出的目标电流发送至电流环控制器，电流环控制器还与双向升降压变换器连接，对双向升降压变换器的输出电流进行采集，电流环控制器将目标电流与双向升降压变换器的输出电流做差，计算出双向升降压变换器的输出电流与目标电流的偏差值，再经过电流环PI调节，电流环PI调节的过程中，双向升降压变换器的输出电流与目标电流构成控制偏差，电流环PI调节过程中针对控制偏差的处理，与上文中电压环PI调节的过程一致，此处不再赘述，依据控制偏差在比例调节与积分调节二者的作用下进行PI调节，系统将计算出PI调节过程中双向升降压变换器的工作参数，其中，工作参数包括：脉冲波的占空比，通过改变脉冲波的占空比实现双向升降压变换器的输出端输出目标电流。

进一步的，双向升降压变换器与动力电池组111连接，能够基于电压环控制器及电流环控制器处理得到的工作参数(即，脉冲波的占空比)控制动力电池组111与外部设备进行能量转移。下文中将对双向升降压变换器的内部结构进行详细描述。

上述内容是对智能单体控制器112的工作过程进行详细的描述，下面将对电压环控制器的工作过程进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，电压环控制器包括：电压采集器、通信模块和第一数据处理器；

电压采集器分别与动力电池组111和通信模块连接，用于采集动力电池组111的电压和智能单体控制器112的端电压，并通过通信模块发送至动力电池控制器；

通信模块还与第一数据处理器连接，用于接收动力电池控制器发送的动力电池组111的充/放电升降压比，并将动力电池单体的充/放电升降压比发送至第一数据处理器；

第一数据处理器用于基于动力电池单体的充/放电升降压比确定目标电流并通过通信模块发送至电流环控制器。

具体的，电压环控制器包括：电压采集器、通信模块和第一数据处理器，电压采集器分别与动力电池组111和通信模块连接，电压环控制器通过电压采集器实现对动力电池组111的电压和智能单体控制器112的端电压进行采集，并将采集得到的电压通过通信模块发送至动力电池控制器。

进一步的，动力电池控制器将计算得到的动力电池组111的充/放电升降压比发送至通信模块，然后，通信模块将接收到的充/放电升降压比发送至第一数据处理器，第一数据处理器利用实际输出端电压与目标电压构成控制偏差，再经电压环PI调节，上文中已经对电压环PI调节的过程进行了详细的介绍，此处不再赘述。电压环PI调节后第一数据处理器将输出电流环进行PI调节过程中的目标电流值，并通过通信模块将目标电流发送至电流环控制器。

上述内容是对电压环控制器的工作过程进行详细的描述，下面将对电流环控制器的工作过程进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，电流环控制器包括：电流采集器和第二数据处理器；

电流采集器分别与双向升降压变换器，电压环控制器和第二数据处理器连接，用于采集双向升降压变换器的输出电流和接收电压环控制器发送的目标电流，并将输出电流和目标电流发送至第二数据处理器；

第二数据处理器基于输出电流和目标电流确定双向升降压变换器的工作参数。

具体的，电流环控制器包括：电流采集器和第二数据处理器，电流采集器用于接收电压环控制器发送的目标电流和采集双向升降压变换器的输出电流，并将输出电流和目标电流发送至第二数据处理器，第二数据处理器利用输出电流与目标电流构成控制偏差，再经电流环PI调节，上文中已经对电流环PI调节的过程进行了详细的介绍，此处不再赘述。电流环PI调节后第二数据处理器将输出双向升降压变换器的工作参数，即，双向升降压变换器中所有脉冲波的占空比。

上述内容是对电流环控制器的工作过程进行详细的描述，下面将对双向升降压变换器的工作过程进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，双向升降压变换器包括：脉冲发生器和电压控制电路；

脉冲发生器与电压控制电路连接，用于基于占空比产生脉冲波；

电压控制电路用于基于脉冲波控制动力电池组111与外部设备进行能量转移。

具体的，电流环控制器确定了双向升降压变换器的工作参数(即，脉冲波的占空比)，脉冲发生器将基于得到的脉冲波占空比产生脉冲波，脉冲发生器与电压控制电路连接，电压控制电路基于脉冲波的占空比使自身在不同的工作状态间进行切换，进而控制动力电池组111与外部设备进行能量转移。下文中将对电压控制电路的结构进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，如图4所示，电压控制电路包括：第一电容C1，第一MOS管VT1，第二MOS管VT2，电感L，第三MOS管VT3，第四MOS管VT4和第二电容C2；

第一电容C1与智能单体控制器112的输入端并联，第一电容C1的第一端与第一MOS管VT1的源极连接，第一电容C1的第二端与第二MOS管VT2的源极连接；

第一MOS管VT1的漏极分别与第二MOS管VT2的漏极和电感L的第一端连接，电感L的第二端分别与第三MOS管VT3的漏极和第四MOS管VT4的源极连接；

第三MOS管VT3的源极分别与第二MOS管VT2的源极，第二电容C2的第一端和动力电池组111的负极连接，第二电容C2的第二端分别与第四MOS管VT4的漏极和动力电池组111的正极连接；

第一MOS管VT1的栅极与脉冲发生器的第一端连接，第二MOS管VT2的栅极与脉冲发生器的第二端连接，第三MOS管VT3的栅极与脉冲发生器的第三端连接，第四MOS管VT4的栅极与脉冲发生器的第四端连接。

具体的，脉冲发生器通过产生的脉冲波对电压控制电路中第一MOS管VT1，第二MOS管VT2，第三MOS管VT3和第四MOS管VT4的开关状态进行控制，脉冲发生器的第一端发出的脉冲波控制第一MOS管VT1的开/关，脉冲发生器的第二端发出的脉冲波控制第二MOS管VT2的开/关，脉冲发生器的第三端发出的脉冲波控制第三MOS管VT3的开/关，脉冲发生器的第四端控制第四MOS管VT4的开/关，通过控制四个MOS管的开/关状态，进而对电感L的充放电时间进行控制，最终调节动力电池组111与外部设备的能量转移，实现了动力电池组111的均衡管理。

在一个可选的实施方式中，通信模块的通信方式至少包括：CAN总线的通信方式和SPI通信方式。

具体的，根据选择的电压环控制器的不同，支持的通信方式就会有所差异，通信模块的通信方式可以根据用户实际需求进行设定，本实用新型不对通信方式进行限定。

在一个可选的实施方式中，动力电池组111至少包括一节动力电池单体。

具体的，在实际应用中，为了增大动力电池组111的容量，动力电池组111通常采用多节动力电池单体并联，用户可以根据实际需求进行设定，本实用新型不对动力电池组111中动力电池单体的数量进行限定。

在一个可选的实施方式中，动力电池1还包括：壳体；

多个串联的动力电池智能单体11设置于壳体内。

为了提高动力电池1的实用性，动力电池1还包括壳体，以防人为损坏内部结构还能抵御灰尘及水溅，保证动力电池1工作过程中的安全。

发明人对本实用新型的动力电池1进行了性能验证，实验中采用DLGNCM18650三元锂电池，将8节动力电池单体并联为一组作为一个动力电池组111，取10个串联的动力电池智能单体11组成动力电池1，每个动力电池组111配备一个智能单体控制器112，电压环控制器采用飞思卡尔MC9S12XET256单片机对动力电池智能单体11的电学参数进行采集，10个动力电池智能单体11之间的信息通过CAN总线的通信方式将采集到的数据传送至动力电池控制器中，动力电池控制器计算出最佳升降压比，动力电池1在电压环控制器，电流环控制器和双向升降压变换器协同作用下实现升压或降压对动力电池组111进行均衡管理。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1.该动力电池与动力电池控制器协同工作，能够实现充电及放电状态下动力电池的实时在线主动均衡；

2.现有的主动均衡技术主要采用高电量的动力电池组对低电量的动力电池组充电，以实现电池组的均衡，但是这样操作增加了动力电池无效的充放电次数，减少了动力电池的使用寿命，本实用新型的动力电池能够根据接收到的充/放电升降压比对每一个动力电池组与外部设备的能量转移进行均衡调节，不存在动力电池组之间的能量转移，解决了无效充放电次数的问题。

3.现有的被动均衡技术在均衡过程中会造成不必要的能量损耗，但是本实用新型的动力电池不涉及其它无关耗能元件，均衡过程中没有多余的能量损耗。

4.放电模式下，该动力电池可以根据任意初始状态升压比，经过所有智能单体控制器的调节实现负载端电压的输出，用户可以根据实际需求设定负载端需要的任意电压。

实施例二：

一种动力电池系统，参考图5，该动力电池系统包括上述实施例一中的动力电池1，还包括：动力电池控制器2；

其中，动力电池控制器2与动力电池1通信连接，用于获取预设充电限制电压和确定动力电池组111的充/放电升降压比。

动力电池控制器2采集动力电池1中所有动力电池智能单体11的电学参数，并结合获取到的充电状态下预设充电限制电压和放电状态下预设动力电池组升降压比确定动力电池1中每一个动力电池组111的充/放电升降压比，并将每一个充/放电升降压比发送至对应的智能单体控制器112。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述实施例一中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。