(定稿實(shí)新)串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路

1、 說(shuō) 明書(shū)串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及動(dòng)力電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路。背景技術(shù)鋰離子電池組由多個(gè)電池單體串聯(lián)而成。在日常的循環(huán)使用過(guò)程中，對(duì)電池組的充電和放電會(huì)逐漸導(dǎo)致電池單體之間出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象，電池性能和一致性下降，表現(xiàn)為單體電池間電壓呈現(xiàn)差異，當(dāng)一組串聯(lián)的電池單體中有一個(gè)或多個(gè)電池單體的充電速度比其他電池單體更快或更慢，也就是出現(xiàn)了不均衡現(xiàn)象?，F(xiàn)有電池管理系統(tǒng)的均衡方法基本采用單一的均衡方法，要么單一采用主動(dòng)均衡方式，要么單一采用被動(dòng)均衡方式。然而，這兩種均衡方式都存在缺陷：被動(dòng)均衡只能做充電均衡；同時(shí)，在充電均衡過(guò)程中

2、，多余的能量是作為熱量釋放掉的，使得整個(gè)系統(tǒng)的效率低、功耗高。有些場(chǎng)合為限制功耗，電路一般只允許以100mA左右的小電流放電，從而導(dǎo)致充電平衡耗時(shí)可高達(dá)幾小時(shí)。主動(dòng)均衡硬件電路復(fù)雜，制作成本較高，且需要一套復(fù)雜的軟件算法才能實(shí)現(xiàn)。在使用電感均衡的過(guò)程中，由于電池組典型的電壓因受到電感感性元件的影響，將對(duì)電芯電壓產(chǎn)生波動(dòng)或干擾，因此對(duì)電芯電壓的采集要求極高；主動(dòng)均衡雖然均衡電流大，可以達(dá)到1A，甚至平均值可達(dá)到5A，但是均衡誤差大，尤其是電池組進(jìn)入恒壓充電階段，各電池單元電壓很接近的時(shí)候，主動(dòng)均衡的效果較差、均衡效率較低，不利于細(xì)分管理。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混

3、合均衡電路，能夠充分利用單一均衡方式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)單一均衡方式的不足，實(shí)現(xiàn)了均衡效率的最優(yōu)化。本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路，所述的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路包括主動(dòng)均衡電路、被動(dòng)均衡電路和控制芯片；所述的主動(dòng)均衡電路包含主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元和多組用于控制相鄰兩個(gè)電池相互間充電的子主動(dòng)均衡電路；每組子主動(dòng)均衡電路均包括兩個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路和兩個(gè)mos管，每組子主動(dòng)均衡電路中的第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第一mos管的柵極，第一mos管采用N溝道m(xù)os管；每組子主動(dòng)均衡電路中的第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第二mos管的柵極，第二mos管采用P溝道m(xù)os管；第一

4、mos管的源極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第一電池的負(fù)極，第一mos管的漏極連接第二mos管的源極，第二mos管的漏極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第二電池的正極，電感的第一端連接第一mos管的漏極，電感的第二端連接相鄰兩個(gè)電池中的第一電池的正極，第一mos管的源極和漏極間并聯(lián)有第一二極管，第一二極管的正極連接第一mos管的源極；第二mos管的源極和漏極間并聯(lián)有第二二極管，第二二極管的正極連接第二mos管的源極；控制芯片的信號(hào)輸出端連接主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端分別連接每組子主動(dòng)均衡電路中第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；所述的被動(dòng)均衡電路包括被

5、動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元、移位寄存器和多組用于控制每一個(gè)電池放電的子被動(dòng)均衡電路；每組子被動(dòng)均衡電路均包括與所控制的電池串聯(lián)的第三mos管和耗能電阻；控制芯片的信號(hào)輸出端連接被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端連接移位寄存器的信號(hào)輸入端，移位寄存器的信號(hào)輸出端分別連接每組子被動(dòng)均衡電路中第三mos管的柵極。所述的第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路均采用互補(bǔ)對(duì)稱放大驅(qū)動(dòng)電路，第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管和第二三極管，第一三極管采用PNP型三級(jí)管，第二三極管采用NPN型三級(jí)管，第一三極管的基極和第二三極管的基極連接，第一三極管的集電極連接第二三極管的發(fā)射極，第一三極管的基

6、極和第二三極管的基極共同通過(guò)第一電容連接第一mos管的柵極，第一三極管的發(fā)射極連接第一二極管的正極，第二三極管的集電極連接第二二極管的負(fù)極；第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路包括第三三極管和第四三極管，第三三極管采用PNP型三級(jí)管，第四三極管采用NPN型三級(jí)管，第三三極管的基極和第四三極管的基極連接，第三三極管的集電極連接第四三極管的發(fā)射極，第三三極管的基極和第四三極管的基極共同通過(guò)第二電容連接第二mos管的柵極，第三三極管的發(fā)射極連接第一二極管的正極，第四三極管的集電極連接第二二極管的負(fù)極。所述的主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端分別通過(guò)反相器和光耦對(duì)應(yīng)連接每組子主動(dòng)均衡電路中第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大

7、驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；移位寄存器的信號(hào)輸出端分別通過(guò)光耦對(duì)應(yīng)連接每組子被動(dòng)均衡電路中第三mos管的柵極。本發(fā)明在電池組充電時(shí)，在恒流充電階段先使用主動(dòng)均衡對(duì)電池進(jìn)行第一階段能量搬移，在電池電壓接近過(guò)壓點(diǎn)時(shí)，電池充電電流減小，逐漸轉(zhuǎn)入恒壓充電過(guò)程，此時(shí)關(guān)閉主動(dòng)均衡，啟用被動(dòng)均衡，在充電末端進(jìn)行第二階段能量搬移，一方面可以消除主動(dòng)均衡對(duì)電池電壓采樣造成的影響，消除電感等儲(chǔ)能元件在高頻開(kāi)關(guān)信號(hào)下產(chǎn)生的干擾，同時(shí)可以更精確的控制充電過(guò)壓門限，從而使電池的容量更精準(zhǔn)的保持一致。本發(fā)明提供的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡方法及均衡電路，充分利用了單一均衡方式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了單一均衡方式的不足，實(shí)現(xiàn)了均衡效率的最優(yōu)化。附圖

8、說(shuō)明圖1為本發(fā)明所述串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路的電路原理示意圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明所述的串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路，用于控制由多組電池串聯(lián)組成的電池組，所述的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路包括主動(dòng)均衡電路、被動(dòng)均衡電路和控制芯片；所述的主動(dòng)均衡電路包含主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元和多組用于控制相鄰兩個(gè)電池相互間充電的子主動(dòng)均衡電路；每組子主動(dòng)均衡電路結(jié)構(gòu)相同，可成陣列排列，分別控制相鄰兩個(gè)電池相互間充電。例如針對(duì)由N+1塊電池串聯(lián)形成的電池組，可設(shè)置N組子主動(dòng)均衡電路進(jìn)行控制，用于控制第一電池和第二電池相互間充電的第一子主動(dòng)均衡電路、用于控制第二電池和第三電池相互間充電的第二子主動(dòng)均衡電

9、路，以此類推，以及用于控制第N電池和第N+1電池相互間充電的第N子主動(dòng)均衡電路。每組子主動(dòng)均衡電路均包括兩個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路和兩個(gè)mos管，每組子主動(dòng)均衡電路中的第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第一mos管的柵極，第一mos管采用N溝道m(xù)os管；每組子主動(dòng)均衡電路中的第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第二mos管的柵極，第二mos管采用P溝道m(xù)os管；第一mos管的源極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第一電池的負(fù)極，第一mos管的漏極連接第二mos管的源極，第二mos管的漏極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第二電池的正極，電感的第一端連接第一mos管的漏極，電感的第二端連接相鄰兩個(gè)電池中的第一電池的正極

10、，第一mos管的源極和漏極間并聯(lián)有第一二極管，第一二極管的正極連接第一mos管的源極；第二mos管的源極和漏極間并聯(lián)有第二二極管，第二二極管的正極連接第二mos管的源極；控制芯片的信號(hào)輸出端連接主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端分別連接每組子主動(dòng)均衡電路中第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。本實(shí)施例中，主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端分別通過(guò)反相器和光耦對(duì)應(yīng)連接每組子主動(dòng)均衡電路中第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路均采用互補(bǔ)對(duì)稱放大驅(qū)動(dòng)電路，第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管和第二三極管，第一三極管

11、采用PNP型三級(jí)管，第二三極管采用NPN型三級(jí)管，第一三極管的基極和第二三極管的基極連接，第一三極管的集電極連接第二三極管的發(fā)射極，第一三極管的基極和第二三極管的基極共同通過(guò)第一電容連接第一mos管的柵極，第一三極管的發(fā)射極連接第一二極管的正極，第二三極管的集電極連接第二二極管的負(fù)極；第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路包括第三三極管和第四三極管，第三三極管采用PNP型三級(jí)管，第四三極管采用NPN型三級(jí)管，第三三極管的基極和第四三極管的基極連接，第三三極管的集電極連接第四三極管的發(fā)射極，第三三極管的基極和第四三極管的基極共同通過(guò)第二電容連接第二mos管的柵極，第三三極管的發(fā)射極連接第一二極管的正極，第四三極管

12、的集電極連接第二二極管的負(fù)極。所述的被動(dòng)均衡電路包括被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元、移位寄存器和多組用于控制每一個(gè)電池放電的子被動(dòng)均衡電路；每組子被動(dòng)均衡電路均包括與所控制的電池串聯(lián)的第三mos管和耗能電阻；控制芯片的信號(hào)輸出端連接被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端連接移位寄存器的信號(hào)輸入端，移位寄存器的信號(hào)輸出端分別連接每組子被動(dòng)均衡電路中第三mos管的柵極。本實(shí)施例中，移位寄存器的信號(hào)輸出端分別通過(guò)光耦對(duì)應(yīng)連接每組子被動(dòng)均衡電路中第三mos管的柵極。以下結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明所述的串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：圖1中畫(huà)出了兩組子主動(dòng)均衡電路，分別為控制第

13、一電池cell_1和第二電池cell_2間相互充電的第一子主動(dòng)均衡電路，以及控制第二電池cell_2和第三電池cell_3間相互充電的第二子主動(dòng)均衡電路。在此以第一子主動(dòng)均衡電路控制第一電池cell_1和第二電池cell_2間實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡為例。第一子主動(dòng)均衡電路中包括兩個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路和兩個(gè)mos管，第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路均采用互補(bǔ)對(duì)稱放大驅(qū)動(dòng)電路。第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路用于PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反向處理并進(jìn)行光耦隔離，以實(shí)現(xiàn)了弱電低壓控制高壓浮地DC/DC的雙重隔離的效果，大大提高了第一子均衡電路在大電流均衡時(shí)的高效性，可靠性以及穩(wěn)定性。由于在均衡過(guò)程中

14、要考慮到均衡效率的問(wèn)題，以及高壓隔離的問(wèn)題，互補(bǔ)對(duì)稱放大驅(qū)動(dòng)電路能夠?qū)WM信號(hào)的上升和下降斜率做的非常好，從而提高了均衡電源的效率第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管Q1和第二三極管Q2，第一三極管Q1采用PNP型三級(jí)管，第二三極管Q2采用NPN型三級(jí)管，第一三極管Q1的基極和第二三極管Q2的基極連接，第一三極管Q1的集電極連接第二三極管Q2的發(fā)射極，第一三極管Q1的基極和第二三極管Q2的基極共同通過(guò)第一電容C1連接第一mos管Q11的柵極，第一三極管Q1的發(fā)射極連接第一二極管D1的正極，第二三極管Q2的集電極連接第二二極管D2的負(fù)極；第一mos管Q11采用N溝道m(xù)os管。第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路

15、包括第三三極管Q3和第四三極管Q4，第三三極管Q3采用PNP型三級(jí)管，第四三極管Q4采用NPN型三級(jí)管，第三三極管Q3的基極和第四三極管Q4的基極連接，第三三極管Q3的集電極連接第四三極管Q4的發(fā)射極，第三三極管Q3的基極和第四三極管Q4的基極共同通過(guò)第二電容C2連接第二mos管Q12的柵極，第三三極管Q3的發(fā)射極連接第一二極管D1的正極，第四三極管Q4的集電極連接第二二極管D2的負(fù)極。第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第二mos管Q12的柵極，第二mos管Q12采用P溝道m(xù)os管；第一mos管Q11的源極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第一電池cell_1的負(fù)極，第一mos管Q11的漏極連接第二m

16、os管Q12的源極，第二mos管Q12的漏極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第二電池cell_2的正極，電感L的第一端連接第一mos管Q11的漏極，電感L的第二端連接相鄰兩個(gè)電池中的第一電池cell_1的正極，第一mos管Q11的源極和漏極間并聯(lián)有第一二極管D1，第一二極管D1的正極連接第一mos管Q11的源極；第二mos管Q12的源極和漏極間并聯(lián)有第二二極管D2，第二二極管D2的正極連接第二mos管Q12的源極；主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端連接第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。若同處于第一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的第一電池cell_1與第二電池cell_2的電壓差高于預(yù)設(shè)電壓差門限值時(shí)

17、，則控制芯片判斷電池組在放電過(guò)程中發(fā)生不均衡狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝浑姵豤ell_1電壓相對(duì)于第二電池cell_2較低時(shí)，控制芯片通過(guò)主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元輸出的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器和光耦后，利用第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路中的第三三極管Q3和第四三極管Q4進(jìn)行功率驅(qū)動(dòng)，然后經(jīng)第二電容C2隔離后輸出至第二mos管Q12的柵極；當(dāng)輸出至第二mos管Q12柵極的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，第二mos管Q12導(dǎo)通；此時(shí)第二電池cell_2通過(guò)第二mos管Q12向電感L充電，將第二電池cell_2的能量轉(zhuǎn)移到電感L；當(dāng)輸出至第二mos管Q12柵極的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，第二mos管Q12截止，由于電感L、第一電池cell

18、_1和第一二極管D1形成導(dǎo)通回路，起到續(xù)流作用的第一二極管D1繼續(xù)維持電感L的電流，將電感L的能量轉(zhuǎn)移到第一電池cell_1。由于PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不斷循環(huán)，即可通過(guò)電感L實(shí)現(xiàn)第二電池cell_2的能量向第一電池cell_1不斷地轉(zhuǎn)移。若同處于第一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的第一電池cell_1與第二電池cell_2的電壓差高于預(yù)設(shè)電壓差門限值時(shí)，則控制芯片判斷電池組在放電過(guò)程中發(fā)生不均衡狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙姵豤ell_2電壓相對(duì)于第一電池cell_1較低時(shí)，控制芯片通過(guò)主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元輸出的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器和光耦后，利用第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路中的第一三極管Q1和第二三極管Q2進(jìn)行功率驅(qū)動(dòng)，然后經(jīng)第一電容

19、C1隔離后輸出至第一mos管Q11的柵極；當(dāng)輸出至第一mos管Q11柵極的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，第一mos管Q11導(dǎo)通；此時(shí)第一電池cell_1通過(guò)第一mos管Q11向電感L充電，將第一電池cell_1的能量轉(zhuǎn)移到電感L；當(dāng)輸出至第一mos管Q11柵極的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，第一mos管Q11截止，由于電感L、第二電池cell_2和第二二極管D2形成導(dǎo)通回路，起到續(xù)流作用的第二二極管D2繼續(xù)維持電感L的電流，將電感L的能量轉(zhuǎn)移到第二電池cell_2。由于PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不斷循環(huán)，即可通過(guò)電感L實(shí)現(xiàn)第一電池cell_1的能量向第二電池cell_2不斷地轉(zhuǎn)移。圖1中還畫(huà)出了兩組子被動(dòng)均衡電

20、路，分別為控制第一電池cell_1進(jìn)行被動(dòng)放電的第一子被動(dòng)均衡電路，以及控制第二電池cell_2進(jìn)行被動(dòng)放電的第二子被動(dòng)均衡電路。在此以第一子主動(dòng)均衡電路控制第一電池cell_1被動(dòng)放電為例?？刂菩酒ㄟ^(guò)被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元和移位寄存器輸出的電平信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離后輸出至第三mos管Q13的柵極，當(dāng)輸出至第三mos管Q13柵極的電平信號(hào)為低電平時(shí)，第三mos管Q13導(dǎo)通，此時(shí)第一電池cell_1、第三三極管Q3和耗能電阻R形成導(dǎo)通回路，耗能電阻R工作，第一電池cell_1開(kāi)始被泄放電流，消耗掉多余的能量；當(dāng)輸出至第三mos管Q13柵極的電平信號(hào)為高電平時(shí)，第三mos管Q13截止，第一電池cell_1

21、停止泄放能量。第三mos管Q13采用P溝道m(xù)os管。本申請(qǐng)中，由于單體電池的電壓在1.4V以上，能夠保證P溝道m(xù)os管和N溝道m(xù)os管的正常導(dǎo)通與截止。本發(fā)明所述串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路在實(shí)現(xiàn)均衡時(shí)，包括以下步驟：A：控制芯片通過(guò)電流檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)串聯(lián)電池組中的電流值，并與涓流充電電流門限值和涓流放電電流門限值進(jìn)行比較，判斷電池組處于放電階段或是充電階段，若測(cè)量到的電流值高于涓流放電電流門限值，則判斷處于放電階段，進(jìn)入步驟B；若測(cè)量到的電流值高于涓流充電電流門限值，則判斷處于充電階段，進(jìn)入步驟C；B：控制芯片通過(guò)計(jì)算處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的兩塊電池的電壓差是否高于預(yù)設(shè)電壓差門限值

22、，判斷電池組在放電過(guò)程中是否出現(xiàn)不均衡狀態(tài)，若電池組出現(xiàn)不均衡狀態(tài)且控制芯片判斷出某一塊電池在放電過(guò)程中出現(xiàn)電壓較低的狀況，則控制芯片控制主動(dòng)均衡電路工作實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡，利用與電壓較低的電池處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的另一塊電池對(duì)電壓較低的電池進(jìn)行充電，直至整個(gè)電池組放電至欠壓狀態(tài)；當(dāng)電池組在放電過(guò)程中，若處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的兩塊電池的電壓差高于預(yù)設(shè)電壓差門限值時(shí)，則判斷電池組在放電過(guò)程中發(fā)生不均衡狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡的步驟為：控制模塊首先控制與電壓較低的處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的電壓較高電池相對(duì)應(yīng)的mos管在第一組離散時(shí)間間隙內(nèi)導(dǎo)通，使電壓較高電池向子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的電感儲(chǔ)能；然后控制模塊控

23、制與欠壓電池對(duì)應(yīng)的mos管在第二組離散時(shí)間間隙內(nèi)導(dǎo)通，使電感向欠壓電池充電；第一組離散時(shí)間間隙和第二組離散時(shí)間間隙互不重疊。第一組離散時(shí)間間隙和第二組離散時(shí)間間隙指在PWM調(diào)制控制模式下同一個(gè)周期內(nèi)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和截止的時(shí)間，屬于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。 C：控制芯片通過(guò)計(jì)算處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的兩塊電池的電壓差是否高于預(yù)設(shè)電壓差門限值，判斷電池組在充電過(guò)程中是否出現(xiàn)不均衡狀態(tài)，若電池組在恒流充電階段發(fā)生不均衡狀態(tài)且控制芯片判斷出某一塊電池在恒流充電過(guò)程中出現(xiàn)電壓較低狀況，則進(jìn)入步驟D；若電池組處于恒壓充電階段且控制芯片判斷出某一塊電池在恒流充電過(guò)程中出現(xiàn)電壓較高狀況，則進(jìn)入步驟E；恒

24、流充電階段和恒壓充電階段可通過(guò)恒流充電過(guò)程中的電壓是否大于充電終止電壓進(jìn)行區(qū)分判斷，屬于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。當(dāng)電池組在恒流充電階段中，若處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的兩塊電池的電壓差高于預(yù)設(shè)電壓差門限值時(shí)，則判斷電池組在恒流充電階段中發(fā)生不均衡狀態(tài)；當(dāng)電池組處于恒壓充電階段，若某一塊電池的電壓高于預(yù)設(shè)單塊電池電壓門限值時(shí)，判斷電池組恒壓充電階段發(fā)生不均衡狀態(tài)。D：控制芯片控制主動(dòng)均衡電路工作實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡，利用與電壓較低的電池處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的另一塊電池對(duì)電壓較低的電池進(jìn)行充電，直至電壓較低的電池電壓達(dá)到過(guò)壓點(diǎn)；過(guò)壓點(diǎn)是指主動(dòng)均衡電路內(nèi)的兩塊電池的電壓差低于預(yù)設(shè)電壓差門限值為止的

25、那個(gè)點(diǎn)，屬于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡的步驟為：控制模塊首先控制與電壓較低的電池處于同一子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的電壓較高電池相對(duì)應(yīng)的mos管在第一組離散時(shí)間間隙內(nèi)導(dǎo)通，使電壓較高電池向子主動(dòng)均衡電路內(nèi)的電感儲(chǔ)能；然后控制模塊控制與欠壓電池對(duì)應(yīng)的mos管在第二組離散時(shí)間間隙內(nèi)導(dǎo)通，使電感向欠壓電池充電；第一組離散時(shí)間間隙和第二組離散時(shí)間間隙互不重疊。E：控制芯片控制被動(dòng)均衡電路工作實(shí)現(xiàn)被動(dòng)均衡，利用與電壓較高的電池連接的子被動(dòng)均衡電路對(duì)電壓較高的電池進(jìn)行放電，直至電壓較高的電池電壓與電池組中其他電池電壓一致；實(shí)現(xiàn)被動(dòng)均衡的步驟為：控制模塊控制與電壓較高的電池連接的子被動(dòng)均衡電路中的m

26、os管導(dǎo)通，利用與電壓較高的電池串聯(lián)的耗能電阻進(jìn)行放電。本發(fā)明中，利用控制芯片判斷電池組處于放電階段或是充電階段、判斷電池組在充電和放電過(guò)程中是否出現(xiàn)不均衡狀態(tài)，都屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本發(fā)明在電池組放電時(shí)啟動(dòng)主動(dòng)均衡，關(guān)閉被動(dòng)均衡。這樣一方面可以減少電池組均衡時(shí)的能量損耗，將最多的電流輸出到負(fù)載端；另一方面，由于主動(dòng)均衡的均衡電流較大，可以在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)對(duì)電壓較低的電池進(jìn)行補(bǔ)電，盡可能長(zhǎng)時(shí)間的增加續(xù)航能力。當(dāng)電池組放電至欠壓時(shí)，主動(dòng)均衡結(jié)束。本發(fā)明在電池組充電時(shí)，在恒流充電階段先使用主動(dòng)均衡對(duì)電池進(jìn)行第一階段能量搬移，在電池電壓接近過(guò)壓點(diǎn)時(shí)，電池充電電流減小，逐漸轉(zhuǎn)入恒壓充電過(guò)

27、程，此時(shí)關(guān)閉主動(dòng)均衡，啟用被動(dòng)均衡，在充電末端進(jìn)行第二階段能量搬移，一方面可以消除主動(dòng)均衡對(duì)電池電壓采樣造成的影響，消除電感等儲(chǔ)能元件在高頻開(kāi)關(guān)信號(hào)下產(chǎn)生的干擾，同時(shí)可以更精確的控制充電過(guò)壓門限，從而使電池的容量更精準(zhǔn)的保持一致。本發(fā)明提供的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡方法及均衡電路，充分利用了單一均衡方式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了單一均衡方式的不足，實(shí)現(xiàn)了均衡效率的最優(yōu)化。1說(shuō) 明 書(shū) 附 圖圖1權(quán) 利 要 求 書(shū)1. 一種串聯(lián)蓄電池組的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路，其特征在于：所述的主動(dòng)被動(dòng)協(xié)同混合均衡電路包括主動(dòng)均衡電路、被動(dòng)均衡電路和控制芯片；所述的主動(dòng)均衡電路包含主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元和多組用于控制相鄰兩個(gè)電池相

28、互間充電的子主動(dòng)均衡電路；每組子主動(dòng)均衡電路均包括兩個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路和兩個(gè)mos管，每組子主動(dòng)均衡電路中的第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第一mos管的柵極，第一mos管采用N溝道m(xù)os管；每組子主動(dòng)均衡電路中的第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接第二mos管的柵極，第二mos管采用P溝道m(xù)os管；第一mos管的源極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第一電池的負(fù)極，第一mos管的漏極連接第二mos管的源極，第二mos管的漏極連接所控制的相鄰兩個(gè)電池中的第二電池的正極，電感的第一端連接第一mos管的漏極，電感的第二端連接相鄰兩個(gè)電池中的第一電池的正極，第一mos管的源極和漏極間并聯(lián)有第一二極管，第一二極管的正極連接第一mos管的源極；第二mos管的源極和漏極間并聯(lián)有第二二極管，第二二極管的正極連接第二mos管的源極；控制芯片的信號(hào)輸出端連接主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，主動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端分別連接每組子主動(dòng)均衡電路中第一功率放大驅(qū)動(dòng)電路和第二功率放大驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；所述的被動(dòng)均衡電路包括被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元、移位寄存器和多組用于控制每一個(gè)電池放電的子被動(dòng)均衡電路；每組子被動(dòng)均衡電路均包括與所控制的電池串聯(lián)的第三mos管和耗能電阻；控制芯片的信號(hào)輸出端連接被動(dòng)均衡驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，