的DC-DC變換器進(jìn)行選擇或組合并通過(guò)特定的連接和控制關(guān)系實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其原因之一是思維慣性，本領(lǐng)域的技術(shù)人員總偏向于使用一個(gè)型號(hào)的均衡模塊來(lái)完美解決電池組的均衡問(wèn)題;之二是開發(fā)成本、物料平臺(tái)及庫(kù)存成本問(wèn)題，用兩個(gè)型號(hào)的均衡模塊來(lái)解決問(wèn)題在研發(fā)設(shè)計(jì)和小批量應(yīng)用開發(fā)階段成本反而更高，因此造成本領(lǐng)域的技術(shù)人員存在技術(shù)偏見，從而不愿意往這個(gè)方向思考。
[0014]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明摒棄上述技術(shù)偏見，采取的解決方案總的技術(shù)構(gòu)思為:均衡級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)中的均衡模塊采用了兩類DC-DC變換器，其中一類為具備外部控制引腳和降壓功能的非隔離式DC-DC變換器，另外一種為具備外部控制引腳和升壓功能的非隔離式DC-DC變換器或者具備外部控制引腳和降壓功能的隔離式DC-DC變換器;在本發(fā)明的這種均衡結(jié)構(gòu)中，與圖3相比其整體均衡效率和系統(tǒng)可靠性更高，與圖4和圖5相比其均衡模塊總體積和生產(chǎn)成本更低。
[0015]本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡谝惶拙饧?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和具有該結(jié)構(gòu)的電池組技術(shù)方案如下:
[0016]—種均衡級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括為電池組中的單體電池充電的A類均衡模塊和B類均衡模塊，其中A類均衡模塊為一種具備外部控制引腳和升壓功能的非隔離式DC-DC變換器，B類均衡模塊為一種具備外部控制引腳和降壓功能的非隔離式DC-DC變換器，A類均衡模塊和B類均衡模塊均至少包含4個(gè)端口，分別為電壓輸入端+Vin、公共端GND、電壓輸出端+Vo以及控制端Ctrl ;A類均衡模塊的電壓輸入端+Vin可以連接于電池組中除離電池組正極最近的單體電池以外的任一單體電池的正極，電壓輸出端+Vo可以連接于電池組的正極或電池組中除離電池組負(fù)極最近的單體電池以外的任一單體電池的正極;B類均衡模塊的電壓輸入端+Vin可以連接于電池組的正極或電池組中除離電池組負(fù)極最近的單體電池以外的任一單體電池的正極，電壓輸出端+Vo可以連接于電池組的負(fù)極或電池組中除離電池組正極最近的單體電池以外的任一單體電池的負(fù)極;兩類均衡模塊的控制端Ctrl連接用于輸入控制均衡模塊工作的控制信號(hào)。
[0017]優(yōu)選地，A類均衡模塊的連接關(guān)系為:電壓輸出端+Vo與該均衡模塊所充電的單體電池的正極相連，電壓輸入端+Vin與該均衡模塊所充電的單體電池的負(fù)極相連，公共端GND與電池組的負(fù)極相連;B類均衡模塊的連接關(guān)系為:電壓輸入端+Vin與電池組的正極相連，電壓輸出端+Vo與該均衡模塊所充電的單體電池的正極相連，公共端GND與該均衡模塊所充電的單體電池的負(fù)極相連。
[0018]本發(fā)明還提供一種具有上述結(jié)構(gòu)的電池組，所述的電池組由單體電池B1、
B2.......Bn共η個(gè)單體電池串聯(lián)而成，η為大于I的整數(shù)，得到的電池組的正極稱為U+、負(fù)極稱為U-，電池組既可以對(duì)外放電，又可以外接電源對(duì)電池組充電；電池組中每一個(gè)單體電池都對(duì)應(yīng)地有一個(gè)均衡模塊El、E2.......En在工作時(shí)為其對(duì)應(yīng)的單體電池充電，其特征是:
均衡模塊El為A類均衡模塊，均衡模塊En為B類均衡模塊，均衡模塊Ε2?En-1可以是A類和B類均衡模塊的任意組合。
[0019]本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡诙拙饧?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和具有該結(jié)構(gòu)的電池組技術(shù)方案如下:
[0020]—種均衡級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括為電池組中的單體電池充電的C類均衡模塊和B類均衡模塊，其中C類均衡模塊為一種具備外部控制引腳和降壓功能的隔離式DC-DC變換器，至少包含5個(gè)端口，分別為正輸入端+Vin、負(fù)輸入端-Vin、正輸出端+Vo、負(fù)輸出端-Vo以及控制端Ctrl ;B類均衡模塊為一種具備外部控制引腳和降壓功能的非隔離式DC-DC變換器，至少包含4個(gè)端口，分別為電壓輸入端+Vin、公共端GND、電壓輸出端+Vo以及控制端Ctrl ;C類均衡模塊的正輸入端+Vin可以連接于電池組的正極或任一單體電池的正極，負(fù)輸入端-Vin可以連接于電池組的負(fù)極或任一單體電池的負(fù)極;B類均衡模塊的電壓輸入端+Vin可以連接于電池組的正極或除離電池組負(fù)極最近的單體電池以外的任一單體電池的正極，電壓輸出端+Vo可以連接于電池組的負(fù)極或除離電池組正極最近的單體電池以外的任一單體電池的負(fù)極;兩類均衡模塊的控制端Ctrl連接用于輸入控制均衡模塊工作的控制信號(hào)。
[0021]優(yōu)選地，C類均衡模塊的連接關(guān)系為:正輸入端+Vin連接到電池組的正極接線端，負(fù)輸入端-Vin連接電池組的負(fù)極接線端，電壓輸出端+Vo和該均衡模塊所充電的單體電池的正極相連，負(fù)輸出端-V ο與該均衡模塊所充電的單體電池的負(fù)極相連;B類均衡模塊的連接關(guān)系為:正輸入端+Vin與電池組的正極相連，電壓輸出端+Vo與該均衡模塊所充電的單體電池的正極相連，公共端GND與該均衡模塊所充電的單體電池的負(fù)極相連。
[0022]本發(fā)明還提供一種具有上述結(jié)構(gòu)的電池組，所述的電池組由單體電池B1、
B2.......Bn共η個(gè)單體電池串聯(lián)而成，η為大于I的整數(shù)，得到的電池組的正極稱為U+、負(fù)極稱為U-，電池組既可以對(duì)外放電，又可以外接電源對(duì)電池組充電；電池組中每一個(gè)單體電池都對(duì)應(yīng)地有一個(gè)均衡模塊El、E2.......En在工作時(shí)為其對(duì)應(yīng)的單體電池充電，其特征是:
均衡模塊El為C類均衡模塊，均衡模塊En為B類均衡模塊，均衡模塊Ε2?En-1可以是C類和B類均衡模塊的任意組合。
[0023]優(yōu)選地，上述兩套方案的均衡級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的B類均衡模塊的非隔離式DC-DC變換器為采用同步整流的非隔離DC-DC變換器。
[0024]優(yōu)選地，上述兩套方案的電池組每一個(gè)均衡模塊的Ctrl端均單獨(dú)連接一個(gè)控制信號(hào)。
[0025]本發(fā)明還提供一種上述兩套方案的電池組的充放電方法，其特征在于:通過(guò)外部控制器對(duì)所述的電池組中的所有單體電池進(jìn)行電壓采樣，在外部充電電源對(duì)整個(gè)電池組充電過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到某一個(gè)單體電池電壓高于設(shè)定值上限時(shí)，切斷外部充電電源，停止對(duì)整個(gè)電池組充電；在整個(gè)電池組對(duì)外放電過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到某一個(gè)單體電池電壓低于設(shè)定的下限值時(shí)，整個(gè)電池組停止對(duì)外放電；另外在外部充電電源對(duì)電池組充電或者電池組對(duì)外放電的同時(shí)計(jì)算平均值，然后檢查電壓低于平均值且偏離平均值較大的單體電池，通過(guò)控制該單體電池對(duì)應(yīng)的均衡模塊使其啟動(dòng)工作，其它單體電池對(duì)應(yīng)的均衡模塊不工作。
[0026]優(yōu)選地，每個(gè)均衡模塊啟動(dòng)工作時(shí)都將抽取其他的一個(gè)或者多個(gè)單體電池上的能量為其中一個(gè)單體電池充電。
[0027]對(duì)于第一套方案，優(yōu)選地，當(dāng)均衡模塊El啟動(dòng)工作時(shí)，抽取單體電池Cl至Cn共η個(gè)單體電池的能量為單體電池Cl充電；當(dāng)均衡模塊En啟動(dòng)工作時(shí)，抽取單體電池BI至Bn共η個(gè)單體電池的能量經(jīng)降壓后為單體電池Bn充電。
[0028]對(duì)于第二套方案，優(yōu)選地，當(dāng)均衡模塊El啟動(dòng)工作時(shí)，抽取單體電池C2至Cn共η-1個(gè)單體電池的能量為單體電池Cl充電；當(dāng)均衡模塊En啟動(dòng)工作時(shí)，抽取單體電池BI至Bn共η個(gè)單體電池的能量經(jīng)降壓后為單體電池Bn充電