以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种动力电池的主动无损双向均衡电路，所述动力电池包括至少一个电池包，电池包内设置多个串联的单体电池；其特征在于，所述主动无损双向均衡电路包括；电压检测电路，用于检测各单体电池的电压；电压比较电路，用于将单体电池的电压与其所在电池包的预设的电压阈值比较，得到电压高于所述电压阈值的高电压单体电池，以及电压低于所述电压阈值的低电压单体电池；能量均衡单元，用于接收高电压单体电池的放电，以及给低电压单体电池充电；DC/DC变换器，用于各单体电池和能量均衡单元之间的能量转换，当高电压单体电池的放电时，将高电压单体电池释放的直流电压转换成适配能量均衡单元的直流电压；以及用于当给低电压单体电池充电时，将能量均衡单元的直流电压转换成适配低电压单体电池充电的直流电压；开关阵列，用于各单体电池与DC/DC变换器的连接控制，包括一组一端用于分别连接各单体电池正极的正极开关和一组一端用于分别连接各单体电池负极的负极开关，各正极开关的另一端短接在一起，形成一个正极公共端并连接DC/DC变换器的正极输入端；各负极开关的另一端短接在一起，形成一个负极公共端并连接DC/DC变换器的负极输入端；控制器，用于控制对应高电压单体电池的正极开关和负极开关闭合给能量均衡单元充电，当高电压电池的电压与所述电压阈值相等时，断开对应高电压单体电池的正极开关和负极开关停止高电压单体电池的放电；控制对应低电压单体电池的正极开关和负极开关闭合使能量均衡单元给低电压单体电池充电，当低电压单体电池的电压与所述电压阈值相等时，断开对应低电压单体电池的正极开关和负极开关停止给低电压单体电池充电；其中，同一电池包内的高电压单体电池的放电过程与低电压单体电池的充电过程分次序进行。2.根据权利要求1所述的动力电池的主动无损双向均衡电路，其特征在于，所述控制器还用于当各电池包内的单体电池的规格相同时，通过所述电压检测电路获取每一个单体电池的电压，并进行平均值计算，所得到的平均值为所述电压阈值；或者，用于当不同的电池包内设置不同规格的单体电池时，通过所述电压检测电路获取每一个单体电池的电压，计算单体电池所在电池包内的电压平均值，该电压平均值为所述对应电池包的电压阈值。3.根据权利要求1所述的动力电池的主动无损双向均衡电路，其特征在于，所述动力电池的每一个电池包通过所述开关阵列连接一个所述DC/DC变换器；多个DC/DC变换器的输出端连接同一个能量均衡单元。4.根据权利要求1所述的动力电池的主动无损双向均衡电路，其特征在于，所述DC/DC变换器为反激变换器或正极有源钳位变换器。5.根据权利要求1所述的动力电池的主动无损双向均衡电路，其特征在于，所述正极开关和负极开关为继电器或MOS管。6.根据权利要求1所述的动力电池的主动无损双向均衡电路，其特征在于，所述正极公共端与所述DC/DC变换器的正极输入端之间通过正极输入开关连接；所述负极公共端与DC/DC变换器的负极输入端之间通过负极输入开关连接；所述DC/DC变换器的正极输出端与所述能量均衡单元的正极通过正极均衡开关连接；所述DC/DC变换器的负极输出端与能量均衡单元的负极极通过负极均衡开关连接。7.—种动力电池的主动无损双向均衡方法，所述动力电池包括至少一个电池包，电池包内设置多个串联的单体电池，其特征在于，每个电池包连接有开关阵列，该开关阵列包括一组一端用于分别连接各单体电池正极的正极开关和一组一端用于分别连接各单体电池负极的负极开关，各正极开关的另一端短接在一起，形成一个正极公共端，各负极开关的另一端短接在一起，形成一个负极公共端；所述主动无损双向均衡方法包括:获取每一个电池包内的各单体电池的电压，并分别与所在电池包的预设电压阈值进行比较，得到电压高于所述电压阈值的高电压单体电池，以及电压低于所述电压阈值的低电压单体电池；控制对应高电压单体电池的正极开关和负极开关闭合给能量均衡单元充电，当高电压电池的电压与所述电压阈值相等时，断开对应尚电压单体电池的正极开关和负极开关停止高电压单体电池的放电；控制对应低电压单体电池的正极开关和负极开关闭合使能量均衡单元给低电压单体电池充电，当低电压单体电池的电压与所述电压阈值相等时，断开对应低电压单体电池的正极开关和负极开关停止给低电压单体电池充电；其中，同一电池包内的高电压单体电池的放电过程与低电压单体电池的充电过程分次序进行。8.根据权利要去7所述的动力电池的主动无损双向均衡方法，其特征在于，所述电压阈值的设置方法，包括:当各电池包内的单体电池的规格相同时，获取每一个单体电池的电压，并进行平均值计算，所得到的平均值为所述电压阈值；或者，当不同的电池包内设置不同规格的单体电池时，获取每一个单体电池的电压，计算单体电池所在电池包内的电压平均值，该电压平均值为所述对应电池包的电压阈值。9.一种动力电池的主动无损双向均衡装置，所述动力电池包括至少一个电池包，电池包内设置多个串联的单体电池，其特征在于，每个电池包内设置有开关阵列，该开关阵列包括一组一端用于分别连接各单体电池正极的正极开关和一组一端用于分别连接各单体电池负极的负极开关，各正极开关的另一端短接在一起，形成一个正极公共端，各负极开关的另一端短接在一起，形成一个负极公共端；所述主动无损双向均衡方法，所述主动无损双向均衡装置包括:获取比较单元，用于获取每一个电池包内的各单体电池的电压，并分别与所在电池包的预设电压阈值进行比较，得到电压高于所述电压阈值的高电压单体电池，以及电压低于所述电压阈值的低电压单体电池；双向无损均衡单元，用于控制对应高电压单体电池的正极开关和负极开关闭合给能量均衡单元充电，当高电压电池的电压与所述电压阈值相等时，断开对应高电压单体电池的正极开关和负极开关停止高电压单体电池的放电；控制对应低电压单体电池的正极开关和负极开关闭合使能量均衡单元给低电压单体电池充电，当低电压单体电池的电压与所述电压阈值相等时，断开对应低电压单体电池的正极开关和负极开关停止给低电压单体电池充电；其中，同一电池包内的高电压单体电池的放电过程与低电压单体电池的充电过程分次序进行。10.根据权利要求9所述的动力电池的主动无损双向均衡装置，其特征在于，所述获取比较单元包括:第一获取子单元，用于当各电池包内的单体电池的规格相同时，获取每一个单体电池的电压，并进行平均值计算，所得到的平均值为所述电压阈值；或者，第二获取子单元，用于当不同的电池包内设置不同规格的单体电池时，获取每一个单体电池的电压，计算单体电池所在电池包内的电压平均值，该电压平均值为所述对应电池包的电压阈值。
【专利摘要】本发明揭示了一种动力电池的主动无损双向均衡方法、装置和电路，其中方法包括：获取每一个电池包内的各单体电池的电压，并分别与所在电池包的预设电压阈值进行比较，得到高电压单体电池，以及低电压单体电池；控制对应高电压单体电池的正极开关和负极开关闭合给能量均衡单元充电，当高电压电池的电压与所述电压阈值相等时，停止高电压单体电池的放电；控制对应低电压单体电池的正极开关和负极开关闭合使能量均衡单元给低电压单体电池充电，当低电压单体电池的电压与所述电压阈值相等时，停止给低电压单体电池充电。本发明节约电能的浪费，实现对动力电池内各单体电池以及电池包与电池包之间能量的转移，实现快速主动的无损双向均衡。
【IPC分类】H01M10/44, H02J7/00
【公开号】CN105391113
【申请号】CN201510628638
【发明人】廖球新, 徐智, 周双军
【申请人】欣旺达电子股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年9月28日