本發(fā)明涉及一種電力電子技術(shù)，更具體地說，涉及一種電池箱均衡電路。

背景技術(shù)：

由于蓄電池、超級電容等蓄電裝置的單體電壓和容量都較低，在大系統(tǒng)里難以直接使用，實際應(yīng)用中往往需要多節(jié)電池串聯(lián)以提高電壓，多節(jié)電池并聯(lián)以提高容量。

由于實際生產(chǎn)工藝問題，每個單體電池之間都有差異。即使成組配組做得很好，單體電池一致性很高，由于實際應(yīng)用環(huán)境的細微差別，如成組時的接觸電阻、環(huán)境溫度、震動、壓力等都不可能完全相同，這些都會導(dǎo)致單節(jié)電池衰減速率的不同。成組電池中各個單體電池一致性的差異，會導(dǎo)致有些單體提前充滿，有些單體提前放完，引起安全問題。即使管理系統(tǒng)做得很好，可避免安全問題，但是提前充滿、提前放完等使用條件會加速落后電池的衰減，增大單體電池之間的離散性。而電池組的整體性能是受最落后單體電池限制的，最好情況也只能發(fā)揮出這個單體的容量。所以電池成組必須解決由單體一致性引起的安全、壽命和續(xù)航里程等問題。

對于電池箱(串聯(lián)數(shù)量可以為1,2,3,…n中的任意節(jié))之間的主動均衡，現(xiàn)有的做法是將單個電池箱電壓和電池箱組總電壓通過不同比例的電阻分壓到可以處理的范圍后進行比較，來決定哪個電池箱要對外分流或要補充能量。

以兩個電池箱均衡為例，如圖1所示。R1、R2對電池箱2的電壓進行分壓并輸出到比較器，R3、R4對電池箱組總電壓進行分壓并輸出到比較器。比較器U1通過比較輸入的兩個電壓判斷電池箱2的電壓是需要對外分流還是要補充能量，比較器輸出信號到控制電路，控制電路控制電流源電路實現(xiàn)電池箱2的對外分流或者是補充能量。

如圖2所示為一種電源電路的實現(xiàn)方式。該電路由兩個反激電路組成。開關(guān)管Q1，二極管D1和變壓器T1組成一個反激電路；開關(guān)管Q2，二極管D2和變壓器T2組成另一個反激電路。

當(dāng)電池箱2的電壓高于電池箱1的電壓，電池箱2需要對外分流時，控制電路U2控制開關(guān)管Q2、二極管D2和變壓器T2組成的反激電路工作；控制開關(guān)管Q1、二極管D1和變壓器T1組成的反激電路停止工作。

當(dāng)電池箱1的電壓高于電池箱2的電壓，電池箱2需要補充能量時，控制電路U2控制開關(guān)管Q1，二極管D1和變壓器T1組成的反激電路工作；控制開關(guān)管Q2，二極管D2和變壓器T2組成的反激電路停止工作。

傳統(tǒng)方案中，上下兩個分壓電阻阻值差異大，下分壓電阻阻值遠小于上分壓電阻阻值，導(dǎo)致電阻匹配難度大，電壓系數(shù)、溫度系數(shù)也不同，而且還引入了一定程度的放大效果。因此，傳統(tǒng)方案中，變壓器輸出電壓實際值與理想值之間的偏差很大，且會隨著輸入電壓、環(huán)境溫度變化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電池箱間主動均衡電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于分壓電阻阻值不易匹配，導(dǎo)致電壓系數(shù)、溫度系數(shù)存在差異，且存在放大效應(yīng)，使得整個系統(tǒng)的電壓偏差較大的問題。

第一方面，提供一種電池箱均衡電路，用于主動均衡兩個相鄰的串聯(lián)連接的電池箱一和電池箱二的電壓，其特征在于，所述電池箱均衡電路包括：

分壓電路，并聯(lián)連接在所述電池箱一和電池箱二上，輸出分壓電壓；

比較器，一個接收端接收所述分壓電壓，另一接收端連接至所述電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點，輸出比較信號；

控制電路，用于根據(jù)所述比較信號生成電源電路控制信號；

電源電路，用于根據(jù)所述電源電路控制信號來均衡所述兩個相鄰的串聯(lián)連接的電池箱間的電壓。

優(yōu)選地，其中，將所述電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點作為所述電池箱均衡電路的參考地。

優(yōu)選地，所述分壓電路由兩個電阻串聯(lián)連接構(gòu)成，在所述兩個電阻的公共節(jié)點輸出所述分壓電壓。

優(yōu)選地，所述兩個電阻的阻值的比例與所述電池箱一和電池箱二的電池串聯(lián)節(jié)數(shù)的比例相同，或者，與所述電池箱一和電池箱二的最終均衡電壓的比例相同。

優(yōu)選地，當(dāng)所述分壓電壓大于所述參考地的電壓時，所述電源電路將所述電池箱一的能量轉(zhuǎn)移至所述電池箱二；當(dāng)所述分壓電壓小于所述參考地的電壓時，所述電源電路將所述電池箱二的能量轉(zhuǎn)移至所述電池箱一。

優(yōu)選地，所述分壓電壓大于所述參考地的電壓時，所述電源電路將所述電池箱一的能量轉(zhuǎn)移至所述電池箱一和電池箱二；當(dāng)所述分壓電壓小于所述參考地的電壓時，所述電源電路將所述電池箱二的能量轉(zhuǎn)移至所述電池箱一和電池箱二。

優(yōu)選地，所述電源電路為一個雙向反激式變換器，所述雙向反激式變換器由第一開關(guān)、第二開關(guān)、以及由相互耦合的第一繞組和第二繞組構(gòu)成的第一變壓器構(gòu)成，所述第一繞組、第一開關(guān)、第二繞組以及第二開關(guān)串聯(lián)連接后，并聯(lián)在所述分壓電路的兩端，且所述第一開關(guān)的一端與所述第一繞組連接，另一端接至所述參考地，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)受控于所述電源電路控制信號。

優(yōu)選地，所述電源電路由兩個反激式變換器構(gòu)成，第一反激式變換器的輸入端連接至所述電池箱一，輸出端連接至所述電池箱二；第二反激式變換器的輸入端連接至所述電池箱二，輸出端連接至所述電池箱一。

優(yōu)選地，所述電源電路由兩個反激式變換器構(gòu)成，第一反激式變換器的輸入端連接至所述電池箱一，輸出端也連接至所述電池箱一；第二反激式變換器的輸入端連接至所述電池箱二，輸出端連接至所述電池箱一。

優(yōu)選地，所述電源電路由兩個正激式變換器構(gòu)成，第一正激式變換器的輸入端連接至所述電池箱一，輸出端也連接至所述電池箱一；第二正激式變換器的輸入端連接至所述電池箱二，輸出端連接至所述電池箱一。

優(yōu)選地，所述第一正激式變換器和所述第二正激式變換器共用一個輸出電感，且共用一個輸出續(xù)流二極管。

優(yōu)選地，所述電源電路還包括一驅(qū)動電路，用于接收所述電源電路控制信號，并將其轉(zhuǎn)換成所述第二開關(guān)或者所述第二反激式變換器和第二正激式變換器的功率開關(guān)的驅(qū)動信號。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路為電荷泵電路或變壓器。

第二方面，提供一種電池箱組，其特征在于，包括：

至少兩個電池箱；

以及，上述的電池箱均衡電路；

其中，在每兩個相鄰的串聯(lián)連接的電池箱間接入所述電池箱均衡電路。

本發(fā)明技術(shù)通過將兩個相鄰的且串聯(lián)連接的電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點作為電池均衡電路的參考地，故分壓電壓的值比較小且能反映電池箱組的電壓大小，通過比較分壓電壓和參考地的電壓，即可判斷兩個電池箱的電壓均衡情況。且由于分壓電路的電阻阻值和電池箱的電池串聯(lián)節(jié)數(shù)的比例是相同的，而兩個電池箱電池串聯(lián)節(jié)數(shù)一般差距不大，使分壓電路的電阻易于匹配，這使得電壓系數(shù)、溫度系數(shù)趨于相同，且不存在放大效應(yīng)，因此整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)很小的電壓偏差。采用本發(fā)明的電池箱均衡電路，不需要經(jīng)傳統(tǒng)的分壓方法將電池箱組的電壓和電池箱二的電壓分別分壓至一較小的電壓范圍，使其能夠滿足比較器的輸入電壓范圍的要求。從而避免了傳統(tǒng)方案中，上下兩個分壓電阻阻值差異大，導(dǎo)致電阻匹配難度大，電壓均衡精度差的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的電池箱均衡電路的電路框圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的一個電池箱均衡電路；

圖3為本發(fā)明的電池箱均衡電路的電路框圖；

圖4為本發(fā)明的電池箱組的電路框圖；

圖5為本發(fā)明的第一實施例的電池箱均衡電路；

圖6為本發(fā)明的第二實施例的電池箱均衡電路；

圖7為本發(fā)明的第三實施例的電池箱均衡電路；

圖8為本發(fā)明的第四實施例的電池箱均衡電路；

圖9為本發(fā)明的第五實施例的電池箱均衡電路；

圖10為本發(fā)明的第六實施例的電池箱均衡電路；

圖11為本發(fā)明的第七實施例的電池箱均衡電路；

具體實施方式

以下基于實施例對本發(fā)明進行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。

此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。

同時，應(yīng)當(dāng)理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。

除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

圖3所示為本發(fā)明的電池箱均衡電路的電路框圖。如圖3所示，電池箱均衡電路，用于主動均衡兩個相鄰的串聯(lián)連接的電池箱一和電池箱二的電壓，電池箱均衡電路包括：

分壓電路，并聯(lián)連接在由電池箱一和電池箱二構(gòu)成的電池箱組的兩端，對電池箱的電壓進行分壓，并輸出分壓電壓V_F。分壓電路由兩個電阻R11、R12串聯(lián)連接構(gòu)成，在電阻R11、R12的公共節(jié)點F點輸出分壓電壓V_F，電阻R11、R12的阻值的比例與電池箱一和電池箱二的電池串聯(lián)節(jié)數(shù)的比例相同，或者，與所述電池箱一和電池箱二的最終均衡電壓的比例相同。例如，電池箱一中為5節(jié)電池串聯(lián)，電池箱二中為4節(jié)電池串聯(lián)，則電阻阻值R11/R12＝5/4。同時，為了更好地匹配，電阻R11可以選取為5個單位電阻串聯(lián)，電阻R12可以選取為4個單位電阻串聯(lián)。

比較器U11，一個接收端接收分壓電壓V_F，另一接收端連接至電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點R點，接收R點電壓V_R，其輸出端輸出比較信號Vcomp，其中，在本發(fā)明中，將電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點R點作為電池箱均衡電路的參考地，也即比較器U11、控制電路U12以及電源電路U13的地。雖然，在描述本實施例之過程均以R點為參考地，但是，基于本實施例之電路結(jié)構(gòu)，以電阻R11、R12的公共節(jié)點F點為參考地也能夠?qū)崿F(xiàn)。

控制電路U12，接收比較器U11輸出的比較信號Vcomp，用于根據(jù)比較信號Vcomp生成電源電路控制信號Vc，電源電路控制信號Vc用以控制電源電路中開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)。

電源電路U13，接收控制電路U12輸出的控制信號Vc，用于根據(jù)電源電路控制信號Vc來均衡兩個相鄰的串聯(lián)連接的電池箱一和電池箱二間的電壓。

比較器U11通過比較F點與R點的電壓，判斷電池箱一與電池箱二的電壓是否均衡。這里，設(shè)定電池箱一的電池串聯(lián)節(jié)數(shù)與電池箱二的串聯(lián)節(jié)數(shù)之比為n，如果電池箱一的電壓高于電池箱二的電壓的n倍，則分壓電壓V_F大于參考地R點的電壓V_R；此時，比較器U11輸出比較信號Vcomp到控制電路U12，控制電路U12控制電源電路U13將能量從電池箱一向電池箱二轉(zhuǎn)移，或者，控制電路U12控制電源電路U13將能量從電池箱一向電池箱一和電池箱二共同轉(zhuǎn)移。

如果電池箱二的電壓高于電池箱一的電壓的1/n倍，分壓電壓V_F小于參考地R點的電壓V_R；此時，比較器U11輸出比較信號Vcomp到控制電路U12，控制電路U12控制電源電路U13將能量從電池箱二向電池箱一轉(zhuǎn)移，或者，控制電路U12控制電源電路U13將能量從電池箱二向電池箱一和電池箱二共同轉(zhuǎn)移。

由此，在本發(fā)明中，由于將兩個相鄰的且串聯(lián)連接的電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點作為電池均衡電路的參考地，故分壓電壓的值比較小且能反映電池箱組的電壓大小，通過比較分壓電壓和參考地的電壓，即可判斷兩個電池箱的電壓均衡情況。且由于分壓電路的電阻阻值和電池箱的電池串聯(lián)節(jié)數(shù)的比例是相同的，而兩個電池箱電池串聯(lián)節(jié)數(shù)一般差距不大，使分壓電路的電阻易于匹配，這使得電壓系數(shù)、溫度系數(shù)趨于相同，且不存在放大效應(yīng)，因此整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)很小的電壓偏差。采用本發(fā)明的電池箱均衡電路，不需要經(jīng)傳統(tǒng)的分壓方法將電池箱組的電壓和電池箱二的電壓分別分壓至一較小的電壓范圍，使其能夠滿足比較器的輸入電壓范圍的要求。從而避免了傳統(tǒng)方案中，上下兩個分壓電阻阻值差異大，導(dǎo)致電阻匹配難度大，電壓均衡精度差的問題。

圖4為本發(fā)明的電池箱組的電路框圖。如圖4所示，以電池箱組由三個電池箱構(gòu)成為例，電池箱一、電池箱二以及電池箱三依次串聯(lián)連接，在電池箱一和電池箱二之間接入本發(fā)明的電池箱均衡電路以均衡電池箱一和電池箱二的電壓；在電池箱二和電池箱三之間同樣也接入本發(fā)明的電池箱均衡電路以均衡電池箱二和電池箱三的電壓，即可達到使得電池箱組的各個電池箱的電壓都均衡的目的。

由此，可以延伸至在多個電池箱串聯(lián)的電池箱組需要均衡時，在每兩個相鄰的串聯(lián)連接的電池箱間接入所述電池箱均衡電路即可滿足需求。

圖5為本發(fā)明的第一實施例的電池箱均衡電路。圖5中公開了電源電路U13的第一種具體實施方式。如圖5所示，電源電路U131為一個雙向反激式變換器，雙向反激式變換器由第一開關(guān)Q11、第二開關(guān)Q12、以及由相互耦合的第一繞組N11和第二繞組N12構(gòu)成的第一變壓器T11構(gòu)成，第一繞組N11、第一開關(guān)Q11、第二繞組N12以及第二開關(guān)Q12依次串聯(lián)連接后，并聯(lián)在分壓電路的兩端，且第一開關(guān)Q11和第二繞組N12的公共節(jié)點連接至參考地R點，第一開關(guān)Q11和第二開關(guān)Q12受控于電源電路控制信號Vc，這里，第二開關(guān)Q12以N型晶體管為例。

由于R點為系統(tǒng)參考地，第二開關(guān)Q12的源極為負壓，控制電路U12不能直接驅(qū)動第二開關(guān)Q12，因此，電源電路U13還包括一驅(qū)動電路，用于接收電源電路控制信號，并將其轉(zhuǎn)換成第二開關(guān)Q12的驅(qū)動信號。這里驅(qū)動電路為一電荷泵電路，由電容C11，電阻R13和二極管D11組成。

當(dāng)電池箱一的電壓高于電池箱二的電壓的n倍，也即分壓電壓V_F大于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要對外分流時，控制電路U12控制第一開關(guān)Q11開關(guān)，控制第二開關(guān)Q12關(guān)斷，或者控制第二開關(guān)Q12工作在同步整流狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)Q11導(dǎo)通時，電池箱一，變壓器T11的第一繞組N11和第一開關(guān)Q11構(gòu)成回路，第二開關(guān)Q12的體二極管反向截止。電池箱一儲能減小，向變壓器T11傳輸能量；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)Q11關(guān)斷時，第二開關(guān)Q12的體二極管正向?qū)ǎ诙_關(guān)Q12的體二極管、變壓器T11的第二繞組N12和電池箱二構(gòu)成回路。第一變壓器T11儲能減少，向電池箱二傳輸能量。控制第二開關(guān)Q12工作在同步整流狀態(tài)為：當(dāng)需要第二開關(guān)Q12的體二極管導(dǎo)通時，控制電路U12控制第二開關(guān)Q12正向?qū)ǎ捎诘诙_關(guān)Q12的MOS的導(dǎo)通阻抗比第二開關(guān)Q12的體二極管阻抗小，則電流從第二開關(guān)Q12的MOS走，從而降低了第二開關(guān)Q12的導(dǎo)通損耗，提高系統(tǒng)效率。

當(dāng)電池箱二的電壓高于電池箱一的電壓的1/n倍，也即分壓電壓V_F小于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要補充能量時，控制電路U12控制第二開關(guān)Q12開關(guān)，控制第一開關(guān)Q11關(guān)斷，或者控制第一開關(guān)Q11工作在同步整流狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q12導(dǎo)通時，電池箱二，第一變壓器T11的第二繞組N12和第二開關(guān)Q12構(gòu)成回路，第一開關(guān)Q11的體二極管反向截止。電池箱二儲能減小，向第一變壓器T11傳輸能量；當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q12關(guān)斷時，第一開關(guān)Q11的體二極管正向?qū)?，第一開關(guān)Q11的體二極管、變壓器T11的第一繞組N11和電池箱一構(gòu)成回路。第一變壓器T11儲能減少，向電池箱一傳輸能量。控制第一開關(guān)Q11工作在同步整流狀態(tài)為：當(dāng)需要第一開關(guān)Q11的體二極管導(dǎo)通時，控制電路U12控制第一開關(guān)Q11正向?qū)?，由于第一開關(guān)Q11的MOS的導(dǎo)通阻抗比第一開關(guān)Q11的體二極管阻抗小，則電流從第一開關(guān)Q11的MOS走，從而降低了第一開關(guān)Q11的導(dǎo)通損耗，提高系統(tǒng)效率。

圖6為本發(fā)明的第二實施例的電池箱均衡電路。圖6中公開了電源電路U13的第二種具體實施方式。這里，電源電路U132，將上一實施方式中的第二開關(guān)Q12的驅(qū)動電路用變壓器T21驅(qū)動電路來替換，其工作原理與上一實施例相同。

圖7為本發(fā)明的第三實施例的電池箱均衡電路。圖7中公開了電源電路U13的第三種具體實施方式。如圖7所示，電源電路U133同樣為一個雙向反激式變換器，雙向反激式變換器由第一開關(guān)Q11、第三開關(guān)Q21、以及由相互耦合的第一繞組N11和第二繞組N12構(gòu)成的第一變壓器T11構(gòu)成，第一繞組N11、第一開關(guān)Q11、第三開關(guān)Q21以及第二繞組N12依次串聯(lián)連接后，并聯(lián)在分壓電路的兩端，且第一開關(guān)Q11和第三開關(guān)Q21的公共節(jié)點連接至參考地R點，第一開關(guān)Q11和第三開關(guān)Q21受控于電源電路控制信號Vc，其中，第三開關(guān)Q21為P型晶體管。與上兩個實施例相比較，上述兩個實施例中的第二開關(guān)Q12為N型晶體管，這里，將其用為P型晶體管的第三開關(guān)Q21來代替，由于N型晶體管和P型晶體管的驅(qū)動電壓不同，因此電路的連接關(guān)系以及驅(qū)動電路的連接關(guān)系也做了相應(yīng)的調(diào)整。驅(qū)動電路為一電荷泵電路，由電容C31，電阻R31和二極管D31組成，同時，也可以為第二實施例中的變壓器結(jié)構(gòu)。

圖8為本發(fā)明的第四實施例的電池箱均衡電路。圖8中公開了電源電路U13的第四種具體實施方式。如圖8所示，電源電路U134由兩個反激式變換器構(gòu)成，第一反激式變換器的輸入端連接至電池箱一的第一端和第二端，輸出端連接至電池箱二的第一端和第二端，其中，所述電池箱一的第二端與電池箱二的第一端的連接點即為參考地R點；第二反激式變換器的輸入端連接至電池箱二的第一端和第二端，輸出端連接至電池箱一的第一端和第二端。

具體地，第四開關(guān)Q41，續(xù)流二極管D42，第二變壓器T41組成了一個反激式變換器；第五開關(guān)Q42，續(xù)流二極管D43，第三變壓器T42組成了另一個反激式變換器。由于R點為系統(tǒng)的參考地，第五開關(guān)Q42的源極為負壓，控制電路U12不能直接驅(qū)動第五開關(guān)Q42，因此需要加入由電容C41，電阻R41和二極管D41組成的電荷泵驅(qū)動來驅(qū)動第五開關(guān)Q42。第五開關(guān)Q42的驅(qū)動電路也可以采用變壓器驅(qū)動電路。同時，本實施例中第五開關(guān)Q42以N型晶體管為例來說明，第五開關(guān)Q42也可以更換為P型晶體管，相應(yīng)地，驅(qū)動電路也應(yīng)做適應(yīng)性地調(diào)整。

當(dāng)電池箱一的電壓高于電池箱二的電壓的n倍，也即分壓電壓V_F大于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要對外分流時，控制電路U12控制由第四開關(guān)Q41、續(xù)流二極管D42和第二變壓器T41組成的反激式變換器工作；控制電路U12控制由第五開關(guān)Q42、續(xù)流二極管D43和第三變壓器T42組成的反激式變換器停止工作，實現(xiàn)能量從電池箱一向電池箱二轉(zhuǎn)移。具體地，控制電路U12控制第四開關(guān)Q41工作在開關(guān)狀態(tài)，控制第五開關(guān)Q42關(guān)斷。當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)Q41導(dǎo)通時，電池箱一，第二變壓器T41的原邊繞組N41和第四開關(guān)Q41構(gòu)成回路，續(xù)流二極管D42反向截止。電池箱一儲能減少，向第二變壓器T41傳輸能量；當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)Q41關(guān)斷時，續(xù)流二極管D42正向?qū)?，續(xù)流二極管D42、第二變壓器T41的副邊繞組N42和電池箱二構(gòu)成回路。變壓器T41儲能減少，向電池箱二傳輸能量。

當(dāng)電池箱二的電壓高于電池箱一的電壓的1/n倍，也即分壓電壓V_F小于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要補充能量時，控制電路U12控制由第五開關(guān)Q42、續(xù)流二極管D43和第三變壓器T42組成的反激式變換器工作；控制電路U12控制由第四開關(guān)Q41、續(xù)流二極管D42和第二變壓器T41組成的反激式變換器停止工作，實現(xiàn)能量從電池箱二向電池箱一轉(zhuǎn)移。具體地，控制電路U12控制第五開關(guān)Q42工作在開關(guān)狀態(tài)，控制第四開關(guān)Q41關(guān)斷。當(dāng)?shù)谖彘_關(guān)Q42導(dǎo)通時，電池箱二，第三變壓器T42的原邊繞組N43和第五開關(guān)Q42構(gòu)成回路，續(xù)流二極管D43反向截止。電池箱二儲能減少，向第三變壓器T42傳輸能量；當(dāng)?shù)谖彘_關(guān)Q42關(guān)斷時，續(xù)流二極管D43正向?qū)ǎm(xù)流二極管D43、第三變壓器T42的副邊繞組N44和電池箱一構(gòu)成回路。變壓器T42儲能減少，向電池箱一傳輸能量。

圖9為本發(fā)明的第五實施例的電池箱均衡電路。圖9中公開了電源電路U13的第五種具體實施方式。如圖9所示，電源電路U135的組成元器件與電源電路U134相同，不同的地方在于，包含第二變壓器T41的反激式變換器的輸出端接至電池箱一的第一端和電池箱二的第二端，包含第三變壓器T42的反激式變換器的輸出端也接至電池箱一的第一端和電池箱二的第二端。

當(dāng)電池箱一的電壓高于電池箱二的電壓的n倍，也即分壓電壓V_F大于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要對外分流時，控制電路U12控制由第四開關(guān)Q41、續(xù)流二極管D43和第二變壓器T41組成的反激式變換器工作；控制電路U12控制由第五開關(guān)Q42、續(xù)流二極管D42和第三變壓器T42組成的反激式變換器停止工作，實現(xiàn)能量從電池箱一向電池箱一和電池箱二轉(zhuǎn)移。

當(dāng)電池箱二的電壓高于電池箱一的電壓的1/n倍，也即分壓電壓V_F小于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要補充能量時，控制電路U12控制由第五開關(guān)Q42、續(xù)流二極管D42和第三變壓器T42組成的反激式變換器工作；控制電路U12控制由第四開關(guān)Q41、續(xù)流二極管D43和第二變壓器T41組成的反激式變換器停止工作，實現(xiàn)能量從電池箱二向電池箱一和電池箱二轉(zhuǎn)移。

圖10為本發(fā)明的第六實施例的電池箱均衡電路。圖10中公開了電源電路U13的第六種具體實施方式。如圖10所示，電源電路U136由兩個正激式變換器構(gòu)成，第一正激式變換器的輸入端連接至電池箱一的第一端和第二端，輸出端連接至電池箱一的第一端和電池箱二的第二端，其中，電池箱一的第二端與電池箱二的第一端的連接點即為所述參考地；第二正激式變換器的輸入端連接至所述電池箱二的第一端和第二端，輸出端連接至所述電池箱一的第一端和電池箱二的第二端。

第六開關(guān)Q61，續(xù)流二極管D63、D64，第四變壓器T61，電感L61組成了第一正激式變換器；第七開關(guān)Q62，續(xù)流二極管D62、D65，第五變壓器T62，電感L62組成了第二正激式變換器。由于R為系統(tǒng)的地，第七開關(guān)Q62的源極為負壓，控制電路U12不能直接驅(qū)動第七開關(guān)Q62，因此需要加入由電容C61，電阻R61和二極管D61組成的電荷泵電路來驅(qū)動第七開關(guān)Q62。第七開關(guān)Q62的驅(qū)動電路也可以采用上述變壓器驅(qū)動電路。同時，第七開關(guān)Q62可以更換為P型晶體管，驅(qū)動電路也應(yīng)做相應(yīng)的改動。

當(dāng)電池箱一的電壓高于電池箱二的電壓的n倍，也即分壓電壓V_F大于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要對外分流時，控制電路U12控制第一正激式變換器工作；控制第二正激式變換器停止工作，實現(xiàn)能量從電池箱一向電池箱一和電池箱二轉(zhuǎn)移。

具體地，控制電路U12控制第六開關(guān)Q61工作在開關(guān)狀態(tài)，控制第七開關(guān)Q62關(guān)斷。當(dāng)?shù)诹_關(guān)Q61導(dǎo)通時，電池箱一、第四變壓器T61的原邊繞組N61和第六開關(guān)Q61構(gòu)成回路；電池箱一、電池箱二、二極管D64和電感L61構(gòu)成回路。續(xù)流二極管D63反向截止。電池箱一儲能減少，向第四變壓器T61傳輸能量；電感L61能量減少，向電池箱一、電池箱二傳輸能量。當(dāng)?shù)诹_關(guān)Q61關(guān)斷時，續(xù)流二極管D63正向?qū)?，續(xù)流二極管D64反向截止，續(xù)流二極管D63、第四變壓器T61的副邊繞組N62、電感L61和電池箱一以及電池箱二構(gòu)成回路。變壓器T61儲能減少，向電感L61和電池箱一和電池箱二傳輸能量。

當(dāng)電池箱二的電壓高于電池箱一的電壓的1/n倍，也即分壓電壓V_F小于參考地R點的電壓V_R時，電池箱一需要補充能量時，控制電路U12控制第二正激式變換器工作；控制第一正激式變換器停止工作，實現(xiàn)能量從電池箱二向電池箱一和電池箱二轉(zhuǎn)移。

具體地，控制電路U12控制第七開關(guān)Q62工作在開關(guān)狀態(tài)，控制第六開關(guān)Q61關(guān)斷。當(dāng)?shù)谄唛_關(guān)Q62導(dǎo)通時，電池箱二，第五變壓器T62的原邊繞組N63和第七開關(guān)Q62構(gòu)成回路；電池箱一、電池箱二、二極管D65和電感L62構(gòu)成回路。續(xù)流二極管D62反向截止。電池箱二儲能減少，向第五變壓器T62傳輸能量；電感L62能量減少，向電池箱一電池箱二傳輸能量。當(dāng)?shù)谄唛_關(guān)Q62關(guān)斷時，續(xù)流二極管D62正向?qū)?，續(xù)流二極管D65反向截止，續(xù)流二極管D62、第五變壓器T62的副邊繞組N64、電感L62和電池箱一以及電池箱二構(gòu)成回路。第五變壓器T62儲能減少，向電感L62和電池箱一和電池箱二傳輸能量。

圖11為本發(fā)明的第七實施例的電池箱均衡電路。圖11中公開了電源電路U13的第七種具體實施方式。如圖11所示，電源電路U137的與電源電路U136基本相同，僅有的不同之處在于，由于兩個正激式變換器的輸出端均連接至電池箱一的第一端和電池箱二的第二端，故上一實施例中的輸出電感L61、電感L62在本實施例中，可以共用一個輸出電感L61；上一實施例中的續(xù)流二極管D64、D65在本實施例中，可以共用同一個續(xù)流二極管D64，且其工作原理相同。

由此，在本發(fā)明中，由于將兩個相鄰的且串聯(lián)連接的電池箱一和電池箱二的公共節(jié)點作為電池均衡電路的參考地，故分壓電壓的值比較小且能反映電池箱組的電壓大小，通過比較分壓電壓和參考地的電壓，即可判斷兩個電池箱的電壓均衡情況。且由于分壓電路的電阻阻值和電池箱的電池串聯(lián)節(jié)數(shù)的比例是相同的，而兩個電池箱電池串聯(lián)節(jié)數(shù)一般差距不大，使分壓電路的電阻易于匹配，這使得電壓系數(shù)、溫度系數(shù)趨于相同，且不存在放大效應(yīng)，因此整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)很小的電壓偏差。采用本發(fā)明的電池箱均衡電路，不需要經(jīng)傳統(tǒng)的分壓方法將電池箱組的電壓和電池箱二的電壓分別分壓至一較小的電壓范圍，使其能夠滿足比較器的輸入電壓范圍的要求。從而避免了傳統(tǒng)方案中，上下兩個分壓電阻阻值差異大，導(dǎo)致電阻匹配難度大，電壓均衡精度差的問題。且電源電路有多種實現(xiàn)方式，可以供技術(shù)人員靈活選用。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。