本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種級聯(lián)電路及其同步控制方法。

背景技術(shù)：

多個實現(xiàn)相同或相似功能的模塊通過某種規(guī)律性的連接方式進行連接，可以認為是級聯(lián)電路。級聯(lián)電路的使用場合有很多，例如，多級聯(lián)放大電路，串聯(lián)電池的均衡模塊，等等。以串聯(lián)電池的均衡模塊為例，電池在串聯(lián)使用時，為了延長電池壽命，需對電池電量進行均衡。如圖1所示，均衡模塊U1、U2和U3對四個串聯(lián)的電池1-電池4進行均衡。均衡模塊U1的三個輸入輸出端分別連接到電池1的負端，電池1的正端(電池2的負端)，電池2的正端。均衡模塊U1通過檢測電池1和電池2的電壓并對其進行均衡，使兩者電壓差在一定值以內(nèi)。當電池2的電壓比電池1高于一定值，則B點為均衡模塊U1的輸入，A點為均衡模塊U1的輸出，電池2中的電量通過均衡模塊U1被傳輸?shù)诫姵?中；當電池1的電壓比電池2高一定值時，A點為均衡模塊U1的輸入，B點位均衡模塊U1的輸出，電池1中的電量通過均衡模塊U1被傳輸?shù)诫姵?中；同理，U3對電池3和電池4進行均衡；U2對電池1，電池2和電池3，電池4進行均衡。

為了提高均衡的電壓檢測精度，在均衡模塊檢測電池電壓時，所有均衡模塊都停止均衡。因此需要對所有均衡模塊進行同步，使其同時均衡和停止均衡，以檢測相應的電池電壓。均衡模塊對電池均衡一定時間，然后停止均衡，并檢測電池電壓，然后再進行均衡……如此循環(huán)，達到合理壓差范圍內(nèi)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，所有均衡模塊需要CPU去同步均衡，比如同步該均衡的時間和停止均衡檢測電池電壓的時間。如圖1所示，由于U1和U2共地，CPU可以直接將信號傳輸給U1和U2。U3和CPU不共地，CPU需將信號通過光耦傳輸給U3。對于多節(jié)電池串聯(lián)的電池均衡系統(tǒng)中，如16節(jié)電池，如圖2所示，則大部分均衡模塊都不和CPU共地，需要多個光耦，系統(tǒng)連接復雜，成本高。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)的級聯(lián)電路在實際應用當中，部分場合需要控制其多級的同步，而現(xiàn)有技術(shù)由于多級模塊與控制其的CPU不共地，需要設(shè)置光耦來解決同步控制的問題，增加了電路系統(tǒng)連接的復雜性和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種降低同步控制的復雜度和成本的級聯(lián)電路及其同步控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的需要設(shè)置光耦等復雜器件來實現(xiàn)級聯(lián)電路同步的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的級聯(lián)電路，包括多個功能模塊，前級功能模塊的邏輯輸出端與后級功能模塊的邏輯輸入端連接，第一級功能模塊的輸入端接收控制信號；其特征在于：

所述功能模塊內(nèi)設(shè)置有第一控制電路與其邏輯輸入端連接，設(shè)置有第二控制電路與其邏輯輸出端連接，所述功能模塊的邏輯輸入端經(jīng)邏輯控制電路與所述第二控制電路的控制端連接。

優(yōu)選地，當所述第一級功能模塊的邏輯輸入端接收的控制信號表征第二狀態(tài)時，所述的控制信號將第一級功能模塊的邏輯輸入端置于第二狀態(tài)；當所述第一級功能模塊的邏輯輸入端接收的控制信號表征第一狀態(tài)或無效時，所述的第一級功能模塊的邏輯輸入端被置為第一狀態(tài)；所述邏輯控制電路根據(jù)功能模塊的邏輯輸入端狀態(tài)和/或狀態(tài)持續(xù)時間和/或功能模塊內(nèi)部信號，控制所述第二狀態(tài)控制電路的工作狀態(tài)，以確定功能模塊邏輯輸出端的狀態(tài)，并向后級功能模塊的邏輯輸入端傳遞。

優(yōu)選地，所述的功能模塊為電池均衡模塊，所述的電池均衡模塊還包括電池狀態(tài)檢測部分和電池均衡部分，所述的電池狀態(tài)檢測部分用于檢測相應電池狀態(tài)，所述的電池均衡部分進行相應電池之間的均衡。

優(yōu)選地，所述的第一狀態(tài)控制電路為上拉電路，所述的第二狀態(tài)控制電路為下拉電路，電池均衡模塊的邏輯輸入端經(jīng)邏輯控制電路與下拉電路的控制端連接。

優(yōu)選地，所述的控制信號對電池均衡模塊的邏輯輸入端下拉時，第一級電池均衡模塊的邏輯輸入端被置為低電平，此時第一級電池均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測，該過程中電池均衡不使能，邏輯輸入端的低電平使邏輯控制電路控制下拉電路下拉，將第一級電池均衡模塊的邏輯輸出端下拉，并依次使后級電池均衡模塊的邏輯輸入端被拉低，實現(xiàn)同步電池狀態(tài)檢測。

優(yōu)選地，所述的控制信號對電池均衡模塊的邏輯輸入端上拉或無效時，第一級電池均衡模塊的邏輯輸入端被上拉電路置為高電平，此時第一級電池均衡模塊進行電池均衡，該過程中不進行電池狀態(tài)檢測，邏輯輸入端的高電平使邏輯控制電路控制下拉電路不下拉，將第一級電池均衡模塊的邏輯輸出端置為無效，下級電池均衡模塊邏輯輸入端均不會被拉低并被置為高電平，當前電池均衡模塊的邏輯輸出端在下級電池均衡模塊的邏輯輸入端的作用下也被置為高電平，并依次使下級電池均衡模塊的邏輯輸入端被拉高，實現(xiàn)同步電池均衡。

優(yōu)選地，當電池均衡模塊的邏輯輸入端被拉低時，所述的邏輯控制電路控制所述相應的下拉電路將電池均衡模塊的邏輯輸出端下拉，此時所述電池均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測，該過程中不進行電池均衡，同時邏輯控制電路對電池狀態(tài)檢測進行計時；預設(shè)第一時間，當電池均衡模塊的邏輯輸入端被置高電平，此時電池狀態(tài)檢測時間若未達到第一時間，則電壓檢測無效，也不進行電池均衡，進入空閑狀態(tài)；當電池均衡模塊的邏輯輸入端被置高電平，此時電池狀態(tài)檢測時間若大于第一時間，則進行電池均衡。

優(yōu)選地，當電池均衡模塊進行均衡時，邏輯控制電路對均衡時間進行計時；預設(shè)第二時間，若電池均衡模塊進行電池均衡的時間大于第二時間，則停止進行電池均衡，進入空閑狀態(tài)；若進行電池均衡時間不到第二時間，電池均衡模塊的邏輯輸入端被拉低，則進入電池狀態(tài)檢測狀態(tài)；在空閑狀態(tài)時，當電池均衡模塊的邏輯輸入端被置為低電平，也進入電池狀態(tài)檢測狀態(tài)。

優(yōu)選地，當電池均衡模塊的邏輯輸入端被拉低時，所述的邏輯控制電路控制所述相應的下拉電路將電池均衡模塊的邏輯輸出端下拉，此時所述電池均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測，該過程中不進行電池均衡，同時邏輯控制電路對電池狀態(tài)檢測進行計時；邏輯控制電路計時到設(shè)置的電池狀態(tài)檢測時間后，電池狀態(tài)檢測結(jié)束；均衡模塊進行電池均衡，同時邏輯控制電路對均衡時間進行計時，若邏輯控制電路計時未到設(shè)置的均衡時間時，電池均衡模塊的邏輯輸入端被置高電平，則均衡模塊停止電池均衡，進入空閑狀態(tài)，該空閑狀態(tài)下不進行計時。

優(yōu)選地，在所述電池均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測時，電池均衡模塊的邏輯輸入端被置為高電平，同時，第二控制電路不對電池均衡模塊的邏輯輸入端拉低，后級電池均衡模塊的邏輯輸入端將當前電池均衡模塊的邏輯輸出端置為高電平，此時停止電池狀態(tài)檢測，也不進行電池均衡，進入空閑狀態(tài)，該空閑狀態(tài)下不進行計時；在該空閑狀態(tài)下，若所述電池均衡模塊的邏輯輸入端被拉低，則其邏輯輸出端也被下拉，此時進入電池狀態(tài)檢測，并進行計時。

優(yōu)選地，若電池均衡模塊在計時到設(shè)置的均衡時間時，電池均衡模塊的邏輯輸入端仍為低時，則均衡模塊停止均衡，也不進行電池狀態(tài)檢測，進入空閑狀態(tài)；此時，電池均衡模塊的邏輯輸入端為低，邏輯控制電路對該空閑狀態(tài)進行計時，當計時到設(shè)置的空閑時間時，則均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測。

本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種以下步驟的級聯(lián)電路同步控制方法，包括以下步驟：

多個功能模塊通過前級功能模塊的輸出端與后級功能模塊的輸入端連接，形成級聯(lián)電路，級聯(lián)電路的第一級功能模塊的邏輯輸入端接收控制信號；

所述功能模塊內(nèi)設(shè)置有第一控制電路與其邏輯輸入端連接，設(shè)置有第二控制電路與其邏輯輸出端連接，所述功能模塊的邏輯輸入端經(jīng)邏輯控制電路與所述第二控制電路的控制端連接。

優(yōu)選地，當所述第一級功能模塊輸入端接收的控制信號表征第二狀態(tài)時，所述的控制信號將第一級功能模塊的邏輯輸入端置于第二狀態(tài)；當所述第一級功能模塊的邏輯輸入端接收的控制信號表征第一狀態(tài)或無效時，所述的第一級功能模塊的邏輯輸入端被置為第一狀態(tài)；所述邏輯控制電路根據(jù)功能模塊的邏輯輸入端狀態(tài)和/或狀態(tài)持續(xù)時間和/或功能模塊內(nèi)部信號，控制所述第二控制電路的工作狀態(tài)，以確定功能模塊的邏輯輸出端的狀態(tài)，并向后級功能模塊的邏輯輸入端傳遞。

優(yōu)選地，所述的功能模塊為電池均衡模塊，所述的電池均衡模塊還包括電池狀態(tài)檢測部分和電池均衡部分，所述的電池狀態(tài)檢測部分用于檢測相應電池狀態(tài)，在電池狀態(tài)檢測部分所檢測到的壓差達到壓差閾值的前提下，所述的電池均衡部分進行相應電池之間的電池均衡。

采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明基于級聯(lián)電路的同步控制，尤其適用于多節(jié)電池串聯(lián)的電池均衡系統(tǒng)中，采用下拉電流的方式來傳輸同步信號，均衡模塊有一個同步信號輸入端Fi和一個同步信號輸出端。當前級電池均衡模塊的地電位不高于后級均衡模塊的地電位，則前級均衡模塊的同步信號輸出端可以對后級均衡模塊的同步信號輸入端進行下拉，則同步信號由前級均衡模塊傳遞給后級均衡模塊。本發(fā)明無需設(shè)置復雜器件即可完成級聯(lián)電路的同步控制，包括同步電池狀態(tài)檢測和同步電池均衡，降低了電路的復雜度和生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中4節(jié)電池的電池均衡模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)16節(jié)電池的電池均衡模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明4節(jié)電池的電池均衡模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中單個電池均衡模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明一種工作模式的流程框圖；

圖6為本發(fā)明基于圖5之流程框圖的工作波形圖；

圖7為本發(fā)明另一種工作模式的流程框圖；

圖8為本發(fā)明基于圖7之流程框圖的工作波形圖；

圖9為本發(fā)明為不接CPU的一種實現(xiàn)方式的工作波形圖；

圖10為本發(fā)明16節(jié)電池的電池均衡模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用較為簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

參考圖3所示，示意了本發(fā)明4節(jié)電池的電池均衡模塊，多個電池均衡模塊構(gòu)成級聯(lián)電路，包括串聯(lián)的電池1、電池2、電池3和電池4，均衡模塊U1、U2和U3對四個串聯(lián)的電池1-電池4進行均衡。均衡模塊U1的三個輸入輸出端分別連接到電池1的負端，電池1的正端(電池2的負端)以及電池2的正端。均衡模塊U1通過檢測電池1和電池2的電壓，得到二者的壓差，并對其進行均衡，使兩者電壓差在合理值以內(nèi)。當電池2的電壓比電池1高一定值，則B點為均衡模塊U1的輸入，A點為均衡模塊U1的輸出，電池2中的電量通過均衡模塊U1被傳輸?shù)诫姵?中，U1工作在降壓模式；當電池1的電壓比電池2高一定值時，A點為均衡模塊U1的輸入，B點為均衡模塊U1的輸出，U1工作在升壓模式，電池1中的電量通過均衡模塊U1被傳輸?shù)诫姵?中；同理，U3對電池3和電池4進行均衡；U2對電池1，電池2和電池3，電池4進行均衡。U1和U3作為第一層的均衡模塊，而U2作為第二層的均衡模塊。

本實施例采用下拉電流的方式來傳輸同步信號(作為控制信號)，但采用上拉電流的方式也可以實施，現(xiàn)僅以下拉電流的方式舉例說明，均衡模塊U1的同步輸入端Fi(作為邏輯輸入端)接收作為同步信號的控制信號，該同步信號可以由CPU產(chǎn)生，也可不用CPU，而直接接入一個有下拉和不下拉的信號即可，根據(jù)需要設(shè)置下拉和不下拉的相應脈寬，或者接入下拉信號作為控制信號，在不需要時停止下拉即可。均衡模塊U1的同步輸出端Fo將同步信號向后級均衡模塊U2的同步輸入端Fi傳遞。本實施例中的同步信號為電流信號，對電池均衡模塊的同步輸入端Fi進行上拉或下拉，同步信號為無效時即指沒有信號輸入，在沒有信號輸入的情況，電池均衡模塊的同步輸入端被第一控制電路的上拉電路置為高電平。雖然本實施例中，以CPU輸出下拉電流的控制信號對均衡模塊U1的同步輸入端Fi進行下拉，但是根據(jù)第一控制電路和第二控制電路的不同設(shè)計，也可以采用CPU輸出上拉電流的控制信號對均衡模塊U1的同步輸入端Fi進行上拉，因此本實施例中較佳的實施方案并不能構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制，故在此予以說明，且這一說明同樣適用于其他附圖和實施例的情況，即在不接CPU的情況下，也可以采用上拉電流的方式。

電池均衡模塊1的地電位不高于均衡模塊2的地電位，電池均衡模塊1的同步信號輸出端Fo可以對電池均衡模塊2的同步信號輸入端Fi進行下拉，則同步信號由均衡模塊1傳遞給電池均衡模塊2，即由前級模塊將同步信號傳輸給后級模塊；電池均衡模塊2再繼續(xù)將同步信號傳輸給下一個地電位不高于電池均衡模塊2的電池均衡模塊U3。

參考圖4所示，示意了本發(fā)明電池均衡模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，包括同步輸入端Fi和同步輸出端Fo(作為邏輯輸出端)，因本發(fā)明的功能模塊以電池均衡模塊為例，第一控制電路與其同步輸入端Fi連接，第二控制電路與其同步輸出端Fo連接，所述電池均衡模塊的同步輸入端經(jīng)邏輯控制電路與所述第二控制電路的控制端連接。所述的第一控制電路為上拉電路，所述的第二控制電路為下拉電路，電池均衡模塊的同步輸入端Fi經(jīng)邏輯控制電路與下拉電路的控制端連接。

所述的上拉電路包括電阻R1，所述電阻R1的一端接電源端Vd，所述電阻R1的另一端接同步輸入端Fi。所述的下拉電路包括開關(guān)管M1，所述開關(guān)管M1的第一端接同步輸出端Fo，所述開關(guān)管M1的第二端接地，所述的開關(guān)管M1的控制端G與邏輯控制電路連接。所述的開關(guān)管M1可采用N型功率開關(guān)管。當開關(guān)管M1可采用P型功率開關(guān)管，則需要對第二控制電路等電路進行改進，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠知悉這樣的變換。

在電池均衡模塊中，同步輸入端Fi接上拉電路，上拉電路接到均衡模塊的電源端Vd；同步輸出端Fo接下拉電路，下拉電路接到電池均衡模塊的參考地，其中下拉電路的下拉電流大于上拉電路的上拉電流。邏輯控制電路輸出信號G控制下拉電路是否對Fo進行下拉。當邏輯控制電路輸出G為高電平時，M1導通，F(xiàn)o為低；當邏輯控制電路輸出低電平，M1關(guān)斷，下拉電流為0，F(xiàn)o不下拉。

本實施例中，其中的“第一狀態(tài)”在圖4實施例中即為高電平，“第二狀態(tài)”是指低電平，“無效”是指無信號。“控制信號表征第一狀態(tài)”是指通過控制信號可將同步輸入端上拉，而“表征無效”是指沒有上拉或下拉的情況，此時在第一控制電路的上拉電路的作用下，則同步輸入端Fi會被置于高電平。例如，在M1關(guān)斷期間，當前電池均衡模塊的同步輸出端Fo沒有電流下拉信號，但由于后級電池均衡模塊的同步輸入端Fi有上拉電路進行上拉，則此時當前電池均衡模塊的同步輸出端Fo會被后級拉高。需要說明的是，圖4中省略了升降壓的部分，即均衡模塊工作于降壓模式，電壓高一側(cè)向電壓低一側(cè)傳輸電量；均衡模塊工作于升壓模式，電壓低一側(cè)向電壓高一側(cè)傳輸電量，其實現(xiàn)的基本拓撲結(jié)構(gòu)可以采用常規(guī)的Buck拓撲或Boost拓撲，根據(jù)需要控制主功率開關(guān)管和續(xù)流管的通斷即可，從實質(zhì)意義上說，當拓撲的輸入輸出端調(diào)換后，就是從降壓拓撲向升壓拓撲轉(zhuǎn)換，或者從升壓拓撲向降壓拓撲轉(zhuǎn)換。

參考圖5所示，示意了本發(fā)明其中一種工作模式的流程框圖。所述的第一控制電路(上拉電路)輸出為高電平(即第一狀態(tài))，若電池均衡模塊的同步輸入端Fi不接收同步信號或同步信號為無效，則同步輸入端Fi處于高電平；當所述第一級功能模塊的同步輸入端接收的同步信號將同步輸入端下拉(即表征第二狀態(tài))時，所述的同步信號將電池均衡模塊的同步輸入端置于低電平；所述邏輯控制電路根據(jù)電池均衡模塊的同步輸入端狀態(tài)和/或狀態(tài)持續(xù)時間和/或功能模塊內(nèi)部信號，控制所述第二控制電路的工作狀態(tài)，以確定電池均衡模塊同步輸出端Fo的狀態(tài)，并向后級電池均衡模塊的同步輸入端Fi傳遞。所述的“同步輸入端狀態(tài)”在本實施例中指的是高電平或低電平，當然也可以設(shè)置或定義其他狀態(tài)作為觸發(fā)條件。所述的“狀態(tài)持續(xù)時間”包括保持高低電平的時間和/或電壓檢測的時間和/或電池均衡的時間。以本實施例為例，則采用了高低電平的狀態(tài)和電池狀態(tài)檢測的持續(xù)時間相結(jié)合的方式，來調(diào)節(jié)和控制本工作模式下的流程。所述“功能模塊內(nèi)部信號”是指除同步輸入端之外的其他可由功能模塊內(nèi)部產(chǎn)生的信號或者經(jīng)由外部傳入至功能模塊的信號，由于經(jīng)由外部傳入至功能模塊的信號最后進入了功能模塊內(nèi)部，故也將其納入功能模塊的內(nèi)部信號，例如，邏輯電路產(chǎn)生的計時信號；通過檢測電池狀態(tài)而得到的檢測信號，等等。

將圖5中的流程應用于圖4中的均衡模塊構(gòu)成的級聯(lián)電路，具體如下：電池均衡模塊U1接CPU進行同步，由CPU產(chǎn)生同步信號，并將同步信號連接到均衡模塊U1的同步輸入端Fi，電池均衡模塊U1的同步輸出端Fo連接到均衡模塊U2的同步信號輸入端Fi，電池均衡模塊U1將該同步信號傳輸給均衡模塊U2，U2再將該同步信號傳輸給U3。依次將同步信號傳遞給后級均衡模塊。其中，后級均衡模塊的地電位不低于前級均衡模塊的地電位。

當CPU對U1的Fi端進行下拉，則U1的Fi端為低，并控制下拉電路中的開關(guān)管M1導通，F(xiàn)o對后級的電池均衡模塊U2的同步輸入端Fi進行下拉，使后級模塊的開關(guān)檢測到Fi為低，M1導通。如此一級一級地將均衡模塊的Fi端拉低，M1導通，使所有均衡模塊同時停止均衡，進行電池狀態(tài)檢測，若電池狀態(tài)檢測時間大于第一時間t1后，CPU停止對Fi端進行下拉，則Fi端被上拉電路上拉到高電平，停止電池狀態(tài)檢測，進行均衡，同時Fi通過控制邏輯控制電路，使其輸出G為低，M1關(guān)斷，使下拉電流停止對后級的均衡模塊的同步輸入端Fi進行下拉。如此一級一級地將電池均衡模塊的Fi端拉高，使M1關(guān)斷，使所有均衡模塊同時停止電池狀態(tài)檢測，進行均衡。

CPU停止對Fi端進行下拉，則Fi被上拉電路上拉到高電平，此時電池狀態(tài)檢測時間若小于第一時間t1，停止電池狀態(tài)檢測，也不進行均衡，同時Fi端通過控制邏輯控制電路，使其輸出G為低，M1關(guān)斷，使下拉電流停止對后級電池均衡模塊的同步信號輸入端Fi進行下拉。如此一級一級地將電池均衡模塊的Fi端拉高，使M1關(guān)斷，使所有電池均衡模塊同時停止電池狀態(tài)檢測，不進行均衡。以上所述的“同時”并非絕對的同步，由于一級一級的信號傳遞，會存在一定的延遲，故在此予以說明。另外設(shè)置第一時間t1來作為電池狀態(tài)檢測的閾值時間，主要考慮到了干擾等因素，即保證足夠的時間進行電池狀態(tài)檢測，否則可能會因為干擾因素造成壓差的波動，錯誤觸發(fā)電池均衡。

在Fi為高電平，且進行電池均衡時，若均衡時間到了第二時間t2，CPU還未對Fi進行下拉，則電池均衡模塊進入空閑狀態(tài)，即不進行電池均衡，也不進行電池狀態(tài)檢測。經(jīng)過CPU設(shè)置的高電平時間后，CPU對Fi進行下拉，則Fi被下拉到低電平，開關(guān)管M1導通，如此一級一級地將電池均衡模塊同步信號輸入端Fi拉低，如此循環(huán)。設(shè)置第二時間t2的目的在于，避免發(fā)生過度持續(xù)均衡的情況，若一直未將同步輸入端拉低，則可能一直進行均衡，故需要設(shè)置時間臨界點。

參考圖6所示，示意了基于圖5之流程框圖的工作波形圖，主要顯示了各電池均衡模塊的同步輸入端Fi的波形。當同步輸入端Fi被拉低后，則進入電池狀態(tài)檢測，不進行電池均衡；當CPU停止對Fi端進行下拉，則Fi被上拉電路上拉到高電平，此時電池狀態(tài)檢測時間若大于第一時間t1時，此時滿足壓差條件，即壓差超過預設(shè)的壓差閾值，則進入電池均衡，同步輸入端Fi被拉高；當電池均衡完成后，其均衡時間小于第二時間t2，則同步輸入端Fi再度被拉低，進入電池狀態(tài)檢測；當均衡時間達到第二時間t2，CPU還未對Fi進行下拉，則進入空閑狀態(tài)，在空閑狀態(tài)不進行電池狀態(tài)檢測，也不進行電池均衡，在空閑狀態(tài)中，同步信號輸入端Fi被拉低后，則再次進入電池狀態(tài)檢測，若電池狀態(tài)檢測時間小于第一時間t1，則再次進入空閑狀態(tài)。

參考圖7所示，示意了本發(fā)明其中另一種工作模式的流程框圖，在該模式下，第一級電池均衡模塊無需接CPU即可工作。邏輯控制電路在電池均衡模塊的同步輸入端Fi為低的時候?qū)鈺r間和電池狀態(tài)檢測時間進行計時，在Fi為高的時候不進行計時。系統(tǒng)上電后，在同步信號輸入端Fi為低的時候，邏輯控制電路輸出G為高，邏輯控制電路的輸出端與下拉電路的控制端連接，同步輸出端Fo為低，電池均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測，不進行電池均衡，同時邏輯控制電路進行計時。邏輯控制電路計時到內(nèi)部設(shè)置的電池狀態(tài)檢測時間后，電池狀態(tài)檢測結(jié)束，電池均衡模塊進行電池均衡，同時邏輯控制電路對均衡時間進行計時。

在均衡狀態(tài)時，若Fi在邏輯控制電路計時到其內(nèi)部設(shè)置的均衡時間之前為高，均衡模塊進入空閑狀態(tài)(由于該狀態(tài)下不進行計時，為便于區(qū)分，該空閑狀態(tài)作為本實施例中的第一空閑狀態(tài))，均衡模塊停止均衡，也不進行電池狀態(tài)檢測，并且邏輯控制電路在Fi為高的時候輸出G為低，控制M1關(guān)斷，邏輯控制電路不計時；若在邏輯控制電路計時到其內(nèi)部設(shè)置的均衡時間時，F(xiàn)i一直為低，則均衡模塊停止均衡，也不進行電池狀態(tài)檢測，并且邏輯控制電路輸出G為低，控制M1關(guān)斷。此時，由于Fi為低，邏輯控制電路對該空閑狀態(tài)(由于該狀態(tài)下需進行計時，為便于區(qū)分，該空閑狀態(tài)作為本實施例中的第二空閑狀態(tài))進行計時，當計時到內(nèi)部設(shè)置空閑時間時，則均衡模塊進行電池狀態(tài)檢測，M1導通，如此循環(huán)。

參考圖8所示，示意了基于圖7之流程框圖的工作波形圖，主要顯示了各電池均衡模塊的同步輸入端Fi的波形。當同步輸入端Fi被拉低后，則進入電池狀態(tài)檢測，不進行電池均衡，同時邏輯控制電路進行計時。邏輯控制電路計時到TA(電池狀態(tài)檢測時間)后，電池狀態(tài)檢測結(jié)束，電池均衡模塊進行電池均衡，此時同步輸入端Fi仍然為低電平，邏輯控制電路對均衡時間進行計時，經(jīng)過時間TB后，邏輯控制電路對均衡時間的計時還未計時到其內(nèi)部設(shè)置的均衡時間，此時同步輸入端Fi被置為高電平，電池均衡模塊進入空閑狀態(tài)，均衡模塊停止均衡，也不進行電池狀態(tài)檢測。經(jīng)過CPU設(shè)置的高電平時間TC后，CPU對Fi進行下拉，則Fi被下拉到低電平，M1導通，如此一級一級地將均衡模塊的Fi端拉低，如此循環(huán)。

參考圖9所示，示意了本發(fā)明不接CPU的一種實現(xiàn)方式的工作波形圖，但是，在不接CPU的情況下，圖9只是舉例的一種方式，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不接CPU的情況下，對電池均衡模塊U1的同步輸入端Fi進行設(shè)置，比如將U1的同步輸入端Fi接地，此時通過U1產(chǎn)生同步信號，并依次將同步信號傳遞給后級電池均衡模塊。其中，后級模塊的地電位不低于前級模塊的地電位。

具體使U1產(chǎn)生同步信號的方式如下：將U1的同步輸入端Fi接低電平，則同步輸入端Fi被拉低，邏輯控制電路控制輸出G為高，下拉電路的開關(guān)管M1導通，使Fo為低，將后級的模塊的Fi拉低，并一級一級傳輸，使所有電池均衡模塊的Fi都為低，使所有電池均衡模塊同時先停止均衡，進行電池狀態(tài)檢測，經(jīng)過一定時間TD后，再進行均衡。當邏輯控制電路對均衡時間計時到內(nèi)部設(shè)置的均衡時間TE時，均衡模塊停止均衡，邏輯控制電路輸出G為低，控制M1關(guān)斷，停止對后級電池均衡模塊的Fi進行下拉，使后級模塊也停止均衡，后級電池均衡模塊的輸入端Fi被置為高電平。

由于每個模塊的計時會有所不同，可能不會所有模塊同時停止均衡，也就是不會同時停止下拉Fi，而是有先后順序，有可能會出現(xiàn)有的模塊進入了檢測模式而有的模塊還處于均衡模式，所以本發(fā)明所述的同步會存在信號傳輸?shù)难舆t，并非絕對的同步，但已能夠解決本發(fā)明的技術(shù)問題，同時在此說明，技術(shù)問題的解決并非完美的。由于U1的Fi接地(也指低電平)，U1對停止均衡的時間進行計時，當計時到其內(nèi)部設(shè)置的時間TF后，U1的邏輯控制電路輸出G為高，控制M1導通，對后級進行下拉，并一級一級傳輸，使所有模塊的Fi都為低。所以，除了Fi接低電平的U1外，所有模塊的Fi上都會出現(xiàn)高低電平的信號。因此可以通過檢測Fi上的信號一直為低，使U1產(chǎn)生同步信號，來同步所有電池均衡模塊。由于U1是最底層模塊，并且沒接入CPU時，設(shè)置U1內(nèi)部設(shè)置的均衡時間比所有模塊內(nèi)部設(shè)置的均衡時間都短，以實現(xiàn)同步。

參考圖10所示，示意了本發(fā)明16節(jié)電池的電池均衡模塊，多個電池均衡模塊構(gòu)成級聯(lián)電路。對于一個16節(jié)電池串聯(lián)的電池均衡模塊，采用下拉電流方式傳輸同步信號，其信號同步的原理可參見4節(jié)電池的實施例，在此不作贅述。

在采用電流信號傳輸同步信號的電池均衡模塊中，無需光耦傳輸電壓信號，甚至CPU都可以不需要，系統(tǒng)連接簡單，每個均衡模塊只需要一個同步輸入端和一個同步輸出端。

在圖3和圖10的實施例中，二者均涉及了電池均衡模塊的分多個層級的情況。在圖3中，標注為T1的電池均衡模塊為第一層級，標注為T2的電池均衡模塊為第二層級。在圖10中，標注為T1的電池均衡模塊為第一層級，標注為T2的電池均衡模塊為第二層級，標注為T3的電池均衡模塊為第三層級。正如針對圖3的描述，U1和U3僅針對一對一的電池均衡，U2則實現(xiàn)二對二的均衡。同理，圖10以及其他可能的變形，均根據(jù)實際情況設(shè)置層次。

除此之外，雖然以上將實施例分開說明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來，可以在實施例之間進行替換和整合，涉及其中一個實施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個實施例。

以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。