电池箱均衡电路及电池箱组

摘要

本发明公开了一种电池箱均衡电路，用于主动均衡两个相邻的串联连接的电池箱一和电池箱二的电压，其特征在于，所述电池箱均衡电路包括：分压电路，并联连接在所述电池箱一和电池箱二上，输出分压电压；比较器，一个接收端接收所述分压电压，另一接收端连接至所述电池箱一和电池箱二的公共节点，输出比较信号，其中，将所述公共节点作为所述电池箱均衡电路的参考地；控制电路，用于根据所述比较信号生成电源电路控制信号；电源电路，用于根据所述电源电路控制信号来均衡所述两个相邻的串联连接的电池箱间的电压。从而避免了传统方案中，上下两个分压电阻阻值差异大，导致电阻匹配难度大，电压均衡精度差的问题。

权利要求

1.一种电池箱均衡电路，用于主动均衡两个相邻的串联连接的电池箱一和电池箱二的电压，其特征在于，所述电池箱均衡电路包括：分压电路，并联连接在所述电池箱一和电池箱二上，输出分压电压；

比较器，一个接收端接收所述分压电压，另一接收端连接至所述电池箱一和电池箱二的公共节点，输出比较信号；

控制电路，用于根据所述比较信号生成电源电路控制信号；

电源电路，用于根据所述电源电路控制信号来均衡所述两个相邻的串联连接的电池箱间的电压；

其中，将所述电池箱一和电池箱二的公共节点作为所述电池箱均衡电路的参考地。

2.根据权利要求1所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述分压电路由两个电阻串联连接构成，在所述两个电阻的公共节点输出所述分压电压。

3.根据权利要求2所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述两个电阻的阻值的比例与所述电池箱一和电池箱二的电池串联节数的比例相同，或者，与所述电池箱一和电池箱二的最终均衡电压的比例相同。

4.根据权利要求1所述的电池箱均衡电路，其特征在于，当所述分压电压大于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱一的能量转移至所述电池箱二；当所述分压电压小于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱二的能量转移至所述电池箱一。

5.根据权利要求1所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述分压电压大于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱一的能量转移至所述电池箱一和电池箱二；当所述分压电压小于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱二的能量转移至所述电池箱一和电池箱二。

6.根据权利要求4所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述电源电路为一个双向反激式变换器，所述双向反激式变换器由第一开关、第二开关、以及由相互耦合的第一绕组和第二绕组构成的第一变压器构成，所述第一绕组、第一开关、第二绕组以及第二开关串联连接后，并联在所述分压电路的两端，且所述第一开关的一端与所述第一绕组连接，另一端接至所述参考地，所述第一开关和第二开关受控于所述电源电路控制信号。

7.根据权利要求4所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述电源电路由两个反激式变换器构成，第一反激式变换器的输入端连接至所述电池箱一，输出端连接至所述电池箱二；

第二反激式变换器的输入端连接至所述电池箱二，输出端连接至所述电池箱一。

8.根据权利要求5所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述电源电路由两个反激式变换器构成，第一反激式变换器的输入端连接至所述电池箱一，输出端连接至所述电池箱一和电池箱二；第二反激式变换器的输入端连接至所述电池箱二，输出端连接至所述电池箱一和电池箱二。

9.根据权利要求5所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述电源电路由两个正激式变换器构成，第一正激式变换器的输入端连接至所述电池箱一，输出端连接至所述电池箱一和电池箱二；第二正激式变换器的输入端连接至所述电池箱二，输出端连接至所述电池箱一和电池箱二。

10.根据权利要求9所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述第一正激式变换器和所述第二正激式变换器共用一个输出电感，且共用一个输出续流二极管。

11.根据权利要求7或8所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述电源电路还包括一驱动电路，用于接收所述电源电路控制信号，并将其转换成所述第二反激式变换器的功率开关的驱动信号。

12.根据权利要求11所述的电池箱均衡电路，其特征在于，所述驱动电路为电荷泵电路或变压器。

13.一种电池箱组，其特征在于，包括：

至少两个电池箱；

以及，如权利要求1～12中任一项所述的电池箱均衡电路；

其中，在每两个相邻的串联连接的电池箱间接入所述电池箱均衡电路。

说明书

电池箱均衡电路及电池箱组

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种电池箱均衡电路。

背景技术

[0002] 由于蓄电池、超级电容等蓄电装置的单体电压和容量都较低，在大系统里难以直接使用，实际应用中往往需要多节电池串联以提高电压，多节电池并联以提高容量。

[0003] 由于实际生产工艺问题，每个单体电池之间都有差异。即使成组配组做得很好，单体电池一致性很高，由于实际应用环境的细微差别，如成组时的接触电阻、环境温度、震动、压力等都不可能完全相同，这些都会导致单节电池衰减速率的不同。成组电池中各个单体电池一致性的差异，会导致有些单体提前充满，有些单体提前放完，引起安全问题。即使管理系统做得很好，可避免安全问题，但是提前充满、提前放完等使用条件会加速落后电池的衰减，增大单体电池之间的离散性。而电池组的整体性能是受最落后单体电池限制的，最好情况也只能发挥出这个单体的容量。所以电池成组必须解决由单体一致性引起的安全、寿命和续航里程等问题。

[0004] 对于电池箱(串联数量可以为1,2,3,…n中的任意节)之间的主动均衡，现有的做法是将单个电池箱电压和电池箱组总电压通过不同比例的电阻分压到可以处理的范围后进行比较，来决定哪个电池箱要对外分流或要补充能量。

[0005] 以两个电池箱均衡为例，如图1所示。R1、R2对电池箱2的电压进行分压并输出到比较器，R3、R4对电池箱组总电压进行分压并输出到比较器。比较器U1通过比较输入的两个电压判断电池箱2的电压是需要对外分流还是要补充能量，比较器输出信号到控制电路，控制电路控制电流源电路实现电池箱2的对外分流或者是补充能量。

[0006] 如图2所示为一种电源电路的实现方式。该电路由两个反激电路组成。开关管Q1，二极管D1和变压器T1组成一个反激电路；开关管Q2，二极管D2和变压器T2组成另一个反激电路。

[0007] 当电池箱2的电压高于电池箱1的电压，电池箱2需要对外分流时，控制电路U2控制开关管Q2、二极管D2和变压器T2组成的反激电路工作；控制开关管Q1、二极管D1和变压器T1组成的反激电路停止工作。

[0008] 当电池箱1的电压高于电池箱2的电压，电池箱2需要补充能量时，控制电路U2控制开关管Q1，二极管D1和变压器T1组成的反激电路工作；控制开关管Q2，二极管D2和变压器T2组成的反激电路停止工作。

[0009] 传统方案中，上下两个分压电阻阻值差异大，下分压电阻阻值远小于上分压电阻阻值，导致电阻匹配难度大，电压系数、温度系数也不同，而且还引入了一定程度的放大效果。因此，传统方案中，变压器输出电压实际值与理想值之间的偏差很大，且会随着输入电压、环境温度变化。

发明内容

[0010] 有鉴于此，本发明提供了一种电池箱间主动均衡电路，以解决现有技术中由于分压电阻阻值不易匹配，导致电压系数、温度系数存在差异，且存在放大效应，使得整个系统的电压偏差较大的问题。

[0011] 第一方面，提供一种电池箱均衡电路，用于主动均衡两个相邻的串联连接的电池箱一和电池箱二的电压，其特征在于，所述电池箱均衡电路包括：

[0012] 分压电路，并联连接在所述电池箱一和电池箱二上，输出分压电压；

[0013] 比较器，一个接收端接收所述分压电压，另一接收端连接至所述电池箱一和电池箱二的公共节点，输出比较信号；

[0014] 控制电路，用于根据所述比较信号生成电源电路控制信号；

[0015] 电源电路，用于根据所述电源电路控制信号来均衡所述两个相邻的串联连接的电池箱间的电压。

[0016] 优选地，其中，将所述电池箱一和电池箱二的公共节点作为所述电池箱均衡电路的参考地。

[0017] 优选地，所述分压电路由两个电阻串联连接构成，在所述两个电阻的公共节点输出所述分压电压。

[0018] 优选地，所述两个电阻的阻值的比例与所述电池箱一和电池箱二的电池串联节数的比例相同，或者，与所述电池箱一和电池箱二的最终均衡电压的比例相同。

[0019] 优选地，当所述分压电压大于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱一的能量转移至所述电池箱二；当所述分压电压小于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱二的能量转移至所述电池箱一。

[0020] 优选地，所述分压电压大于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱一的能量转移至所述电池箱一和电池箱二；当所述分压电压小于所述参考地的电压时，所述电源电路将所述电池箱二的能量转移至所述电池箱一和电池箱二。

[0021] 优选地，所述电源电路为一个双向反激式变换器，所述双向反激式变换器由第一开关、第二开关、以及由相互耦合的第一绕组和第二绕组构成的第一变压器构成，所述第一绕组、第一开关、第二绕组以及第二开关串联连接后，并联在所述分压电路的两端，且所述第一开关的一端与所述第一绕组连接，另一端接至所述参考地，所述第一开关和第二开关受控于所述电源电路控制信号。

[0022] 优选地，所述电源电路由两个反激式变换器构成，第一反激式变换器的输入端连接至所述电池箱一，输出端连接至所述电池箱二；第二反激式变换器的输入端连接至所述电池箱二，输出端连接至所述电池箱一。

[0023] 优选地，所述电源电路由两个反激式变换器构成，第一反激式变换器的输入端连接至所述电池箱一，输出端也连接至所述电池箱一；第二反激式变换器的输入端连接至所述电池箱二，输出端连接至所述电池箱一。

[0024] 优选地，所述电源电路由两个正激式变换器构成，第一正激式变换器的输入端连接至所述电池箱一，输出端也连接至所述电池箱一；第二正激式变换器的输入端连接至所述电池箱二，输出端连接至所述电池箱一。

[0025] 优选地，所述第一正激式变换器和所述第二正激式变换器共用一个输出电感，且共用一个输出续流二极管。

[0026] 优选地，所述电源电路还包括一驱动电路，用于接收所述电源电路控制信号，并将其转换成所述第二开关或者所述第二反激式变换器和第二正激式变换器的功率开关的驱动信号。

[0027] 优选地，所述驱动电路为电荷泵电路或变压器。

[0028] 第二方面，提供一种电池箱组，其特征在于，包括：

[0029] 至少两个电池箱；

[0030] 以及，上述的电池箱均衡电路；

[0031] 其中，在每两个相邻的串联连接的电池箱间接入所述电池箱均衡电路。

[0032] 本发明技术通过将两个相邻的且串联连接的电池箱一和电池箱二的公共节点作为电池均衡电路的参考地，故分压电压的值比较小且能反映电池箱组的电压大小，通过比较分压电压和参考地的电压，即可判断两个电池箱的电压均衡情况。且由于分压电路的电阻阻值和电池箱的电池串联节数的比例是相同的，而两个电池箱电池串联节数一般差距不大，使分压电路的电阻易于匹配，这使得电压系数、温度系数趋于相同，且不存在放大效应，因此整个系统能够实现很小的电压偏差。采用本发明的电池箱均衡电路，不需要经传统的分压方法将电池箱组的电压和电池箱二的电压分别分压至一较小的电压范围，使其能够满足比较器的输入电压范围的要求。从而避免了传统方案中，上下两个分压电阻阻值差异大，导致电阻匹配难度大，电压均衡精度差的问题。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0034] 图1为现有技术中的电池箱均衡电路的电路框图；

[0035] 图2为现有技术中的一个电池箱均衡电路；

[0036] 图3为本发明的电池箱均衡电路的电路框图；

[0037] 图4为本发明的电池箱组的电路框图；

[0038] 图5为本发明的第一实施例的电池箱均衡电路；

[0039] 图6为本发明的第二实施例的电池箱均衡电路；

[0040] 图7为本发明的第三实施例的电池箱均衡电路；

[0041] 图8为本发明的第四实施例的电池箱均衡电路；

[0042] 图9为本发明的第五实施例的电池箱均衡电路；

[0043] 图10为本发明的第六实施例的电池箱均衡电路；

[0044] 图11为本发明的第七实施例的电池箱均衡电路；

具体实施方式

[0045] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

[0046] 此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

[0047] 同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

[0048] 除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

[0049] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0050] 图3所示为本发明的电池箱均衡电路的电路框图。如图3所示，电池箱均衡电路，用于主动均衡两个相邻的串联连接的电池箱一和电池箱二的电压，电池箱均衡电路包括：

[0051] 分压电路，并联连接在由电池箱一和电池箱二构成的电池箱组的两端，对电池箱的电压进行分压，并输出分压电压VF。分压电路由两个电阻R11、R12串联连接构成，在电阻R11、R12的公共节点F点输出分压电压VF，电阻R11、R12的阻值的比例与电池箱一和电池箱二的电池串联节数的比例相同，或者，与所述电池箱一和电池箱二的最终均衡电压的比例相同。例如，电池箱一中为5节电池串联，电池箱二中为4节电池串联，则电阻阻值R11/R12＝5/4。同时，为了更好地匹配，电阻R11可以选取为5个单位电阻串联，电阻R12可以选取为4个单位电阻串联。

[0052] 比较器U11，一个接收端接收分压电压VF，另一接收端连接至电池箱一和电池箱二的公共节点R点，接收R点电压VR，其输出端输出比较信号Vcomp，其中，在本发明中，将电池箱一和电池箱二的公共节点R点作为电池箱均衡电路的参考地，也即比较器U11、控制电路U12以及电源电路U13的地。虽然，在描述本实施例之过程均以R点为参考地，但是，基于本实施例之电路结构，以电阻R11、R12的公共节点F点为参考地也能够实现。

[0053] 控制电路U12，接收比较器U11输出的比较信号Vcomp，用于根据比较信号Vcomp生成电源电路控制信号Vc，电源电路控制信号Vc用以控制电源电路中开关管的开关状态。

[0054] 电源电路U13，接收控制电路U12输出的控制信号Vc，用于根据电源电路控制信号Vc来均衡两个相邻的串联连接的电池箱一和电池箱二间的电压。

[0055] 比较器U11通过比较F点与R点的电压，判断电池箱一与电池箱二的电压是否均衡。这里，设定电池箱一的电池串联节数与电池箱二的串联节数之比为n，如果电池箱一的电压高于电池箱二的电压的n倍，则分压电压VF大于参考地R点的电压VR；此时，比较器U11输出比较信号Vcomp到控制电路U12，控制电路U12控制电源电路U13将能量从电池箱一向电池箱二转移，或者，控制电路U12控制电源电路U13将能量从电池箱一向电池箱一和电池箱二共同转移。

[0056] 如果电池箱二的电压高于电池箱一的电压的1/n倍，分压电压VF小于参考地R点的电压VR；此时，比较器U11输出比较信号Vcomp到控制电路U12，控制电路U12控制电源电路U13将能量从电池箱二向电池箱一转移，或者，控制电路U12控制电源电路U13将能量从电池箱二向电池箱一和电池箱二共同转移。

[0057] 由此，在本发明中，由于将两个相邻的且串联连接的电池箱一和电池箱二的公共节点作为电池均衡电路的参考地，故分压电压的值比较小且能反映电池箱组的电压大小，通过比较分压电压和参考地的电压，即可判断两个电池箱的电压均衡情况。且由于分压电路的电阻阻值和电池箱的电池串联节数的比例是相同的，而两个电池箱电池串联节数一般差距不大，使分压电路的电阻易于匹配，这使得电压系数、温度系数趋于相同，且不存在放大效应，因此整个系统能够实现很小的电压偏差。采用本发明的电池箱均衡电路，不需要经传统的分压方法将电池箱组的电压和电池箱二的电压分别分压至一较小的电压范围，使其能够满足比较器的输入电压范围的要求。从而避免了传统方案中，上下两个分压电阻阻值差异大，导致电阻匹配难度大，电压均衡精度差的问题。

[0058] 图4为本发明的电池箱组的电路框图。如图4所示，以电池箱组由三个电池箱构成为例，电池箱一、电池箱二以及电池箱三依次串联连接，在电池箱一和电池箱二之间接入本发明的电池箱均衡电路以均衡电池箱一和电池箱二的电压；在电池箱二和电池箱三之间同样也接入本发明的电池箱均衡电路以均衡电池箱二和电池箱三的电压，即可达到使得电池箱组的各个电池箱的电压都均衡的目的。

[0059] 由此，可以延伸至在多个电池箱串联的电池箱组需要均衡时，在每两个相邻的串联连接的电池箱间接入所述电池箱均衡电路即可满足需求。

[0060] 图5为本发明的第一实施例的电池箱均衡电路。图5中公开了电源电路U13的第一种具体实施方式。如图5所示，电源电路U131为一个双向反激式变换器，双向反激式变换器由第一开关Q11、第二开关Q12、以及由相互耦合的第一绕组N11和第二绕组N12构成的第一变压器T11构成，第一绕组N11、第一开关Q11、第二绕组N12以及第二开关Q12依次串联连接后，并联在分压电路的两端，且第一开关Q11和第二绕组N12的公共节点连接至参考地R点，第一开关Q11和第二开关Q12受控于电源电路控制信号Vc，这里，第二开关Q12以N型晶体管为例。

[0061] 由于R点为系统参考地，第二开关Q12的源极为负压，控制电路U12不能直接驱动第二开关Q12，因此，电源电路U13还包括一驱动电路，用于接收电源电路控制信号，并将其转换成第二开关Q12的驱动信号。这里驱动电路为一电荷泵电路，由电容C11，电阻R13和二极管D11组成。

[0062] 当电池箱一的电压高于电池箱二的电压的n倍，也即分压电压VF大于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要对外分流时，控制电路U12控制第一开关Q11开关，控制第二开关Q12关断，或者控制第二开关Q12工作在同步整流状态。当第一开关Q11导通时，电池箱一，变压器T11的第一绕组N11和第一开关Q11构成回路，第二开关Q12的体二极管反向截止。电池箱一储能减小，向变压器T11传输能量；当第一开关Q11关断时，第二开关Q12的体二极管正向导通，第二开关Q12的体二极管、变压器T11的第二绕组N12和电池箱二构成回路。第一变压器T11储能减少，向电池箱二传输能量。控制第二开关Q12工作在同步整流状态为：当需要第二开关Q12的体二极管导通时，控制电路U12控制第二开关Q12正向导通，由于第二开关Q12的MOS的导通阻抗比第二开关Q12的体二极管阻抗小，则电流从第二开关Q12的MOS走，从而降低了第二开关Q12的导通损耗，提高系统效率。

[0063] 当电池箱二的电压高于电池箱一的电压的1/n倍，也即分压电压VF小于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要补充能量时，控制电路U12控制第二开关Q12开关，控制第一开关Q11关断，或者控制第一开关Q11工作在同步整流状态。当第二开关Q12导通时，电池箱二，第一变压器T11的第二绕组N12和第二开关Q12构成回路，第一开关Q11的体二极管反向截止。电池箱二储能减小，向第一变压器T11传输能量；当第二开关Q12关断时，第一开关Q11的体二极管正向导通，第一开关Q11的体二极管、变压器T11的第一绕组N11和电池箱一构成回路。第一变压器T11储能减少，向电池箱一传输能量。控制第一开关Q11工作在同步整流状态为：当需要第一开关Q11的体二极管导通时，控制电路U12控制第一开关Q11正向导通，由于第一开关Q11的MOS的导通阻抗比第一开关Q11的体二极管阻抗小，则电流从第一开关Q11的MOS走，从而降低了第一开关Q11的导通损耗，提高系统效率。

[0064] 图6为本发明的第二实施例的电池箱均衡电路。图6中公开了电源电路U13的第二种具体实施方式。这里，电源电路U132，将上一实施方式中的第二开关Q12的驱动电路用变压器T21驱动电路来替换，其工作原理与上一实施例相同。

[0065] 图7为本发明的第三实施例的电池箱均衡电路。图7中公开了电源电路U13的第三种具体实施方式。如图7所示，电源电路U133同样为一个双向反激式变换器，双向反激式变换器由第一开关Q11、第三开关Q21、以及由相互耦合的第一绕组N11和第二绕组N12构成的第一变压器T11构成，第一绕组N11、第一开关Q11、第三开关Q21以及第二绕组N12依次串联连接后，并联在分压电路的两端，且第一开关Q11和第三开关Q21的公共节点连接至参考地R点，第一开关Q11和第三开关Q21受控于电源电路控制信号Vc，其中，第三开关Q21为P型晶体管。与上两个实施例相比较，上述两个实施例中的第二开关Q12为N型晶体管，这里，将其用为P型晶体管的第三开关Q21来代替，由于N型晶体管和P型晶体管的驱动电压不同，因此电路的连接关系以及驱动电路的连接关系也做了相应的调整。驱动电路为一电荷泵电路，由电容C31，电阻R31和二极管D31组成，同时，也可以为第二实施例中的变压器结构。

[0066] 图8为本发明的第四实施例的电池箱均衡电路。图8中公开了电源电路U13的第四种具体实施方式。如图8所示，电源电路U134由两个反激式变换器构成，第一反激式变换器的输入端连接至电池箱一的第一端和第二端，输出端连接至电池箱二的第一端和第二端，其中，所述电池箱一的第二端与电池箱二的第一端的连接点即为参考地R点；第二反激式变换器的输入端连接至电池箱二的第一端和第二端，输出端连接至电池箱一的第一端和第二端。

[0067] 具体地，第四开关Q41，续流二极管D42，第二变压器T41组成了一个反激式变换器；第五开关Q42，续流二极管D43，第三变压器T42组成了另一个反激式变换器。由于R点为系统的参考地，第五开关Q42的源极为负压，控制电路U12不能直接驱动第五开关Q42，因此需要加入由电容C41，电阻R41和二极管D41组成的电荷泵驱动来驱动第五开关Q42。第五开关Q42的驱动电路也可以采用变压器驱动电路。同时，本实施例中第五开关Q42以N型晶体管为例来说明，第五开关Q42也可以更换为P型晶体管，相应地，驱动电路也应做适应性地调整。

[0068] 当电池箱一的电压高于电池箱二的电压的n倍，也即分压电压VF大于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要对外分流时，控制电路U12控制由第四开关Q41、续流二极管D42和第二变压器T41组成的反激式变换器工作；控制电路U12控制由第五开关Q42、续流二极管D43和第三变压器T42组成的反激式变换器停止工作，实现能量从电池箱一向电池箱二转移。具体地，控制电路U12控制第四开关Q41工作在开关状态，控制第五开关Q42关断。当第四开关Q41导通时，电池箱一，第二变压器T41的原边绕组N41和第四开关Q41构成回路，续流二极管D42反向截止。电池箱一储能减少，向第二变压器T41传输能量；当第四开关Q41关断时，续流二极管D42正向导通，续流二极管D42、第二变压器T41的副边绕组N42和电池箱二构成回路。变压器T41储能减少，向电池箱二传输能量。

[0069] 当电池箱二的电压高于电池箱一的电压的1/n倍，也即分压电压VF小于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要补充能量时，控制电路U12控制由第五开关Q42、续流二极管D43和第三变压器T42组成的反激式变换器工作；控制电路U12控制由第四开关Q41、续流二极管D42和第二变压器T41组成的反激式变换器停止工作，实现能量从电池箱二向电池箱一转移。具体地，控制电路U12控制第五开关Q42工作在开关状态，控制第四开关Q41关断。当第五开关Q42导通时，电池箱二，第三变压器T42的原边绕组N43和第五开关Q42构成回路，续流二极管D43反向截止。电池箱二储能减少，向第三变压器T42传输能量；当第五开关Q42关断时，续流二极管D43正向导通，续流二极管D43、第三变压器T42的副边绕组N44和电池箱一构成回路。变压器T42储能减少，向电池箱一传输能量。

[0070] 图9为本发明的第五实施例的电池箱均衡电路。图9中公开了电源电路U13的第五种具体实施方式。如图9所示，电源电路U135的组成元器件与电源电路U134相同，不同的地方在于，包含第二变压器T41的反激式变换器的输出端接至电池箱一的第一端和电池箱二的第二端，包含第三变压器T42的反激式变换器的输出端也接至电池箱一的第一端和电池箱二的第二端。

[0071] 当电池箱一的电压高于电池箱二的电压的n倍，也即分压电压VF大于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要对外分流时，控制电路U12控制由第四开关Q41、续流二极管D43和第二变压器T41组成的反激式变换器工作；控制电路U12控制由第五开关Q42、续流二极管D42和第三变压器T42组成的反激式变换器停止工作，实现能量从电池箱一向电池箱一和电池箱二转移。

[0072] 当电池箱二的电压高于电池箱一的电压的1/n倍，也即分压电压VF小于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要补充能量时，控制电路U12控制由第五开关Q42、续流二极管D42和第三变压器T42组成的反激式变换器工作；控制电路U12控制由第四开关Q41、续流二极管D43和第二变压器T41组成的反激式变换器停止工作，实现能量从电池箱二向电池箱一和电池箱二转移。

[0073] 图10为本发明的第六实施例的电池箱均衡电路。图10中公开了电源电路U13的第六种具体实施方式。如图10所示，电源电路U136由两个正激式变换器构成，第一正激式变换器的输入端连接至电池箱一的第一端和第二端，输出端连接至电池箱一的第一端和电池箱二的第二端，其中，电池箱一的第二端与电池箱二的第一端的连接点即为所述参考地；第二正激式变换器的输入端连接至所述电池箱二的第一端和第二端，输出端连接至所述电池箱一的第一端和电池箱二的第二端。

[0074] 第六开关Q61，续流二极管D63、D64，第四变压器T61，电感L61组成了第一正激式变换器；第七开关Q62，续流二极管D62、D65，第五变压器T62，电感L62组成了第二正激式变换器。由于R为系统的地，第七开关Q62的源极为负压，控制电路U12不能直接驱动第七开关Q62，因此需要加入由电容C61，电阻R61和二极管D61组成的电荷泵电路来驱动第七开关Q62。第七开关Q62的驱动电路也可以采用上述变压器驱动电路。同时，第七开关Q62可以更换为P型晶体管，驱动电路也应做相应的改动。

[0075] 当电池箱一的电压高于电池箱二的电压的n倍，也即分压电压VF大于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要对外分流时，控制电路U12控制第一正激式变换器工作；控制第二正激式变换器停止工作，实现能量从电池箱一向电池箱一和电池箱二转移。

[0076] 具体地，控制电路U12控制第六开关Q61工作在开关状态，控制第七开关Q62关断。当第六开关Q61导通时，电池箱一、第四变压器T61的原边绕组N61和第六开关Q61构成回路；
电池箱一、电池箱二、二极管D64和电感L61构成回路。续流二极管D63反向截止。电池箱一储能减少，向第四变压器T61传输能量；电感L61能量减少，向电池箱一、电池箱二传输能量。当第六开关Q61关断时，续流二极管D63正向导通，续流二极管D64反向截止，续流二极管D63、第四变压器T61的副边绕组N62、电感L61和电池箱一以及电池箱二构成回路。变压器T61储能减少，向电感L61和电池箱一和电池箱二传输能量。

[0077] 当电池箱二的电压高于电池箱一的电压的1/n倍，也即分压电压VF小于参考地R点的电压VR时，电池箱一需要补充能量时，控制电路U12控制第二正激式变换器工作；控制第一正激式变换器停止工作，实现能量从电池箱二向电池箱一和电池箱二转移。

[0078] 具体地，控制电路U12控制第七开关Q62工作在开关状态，控制第六开关Q61关断。当第七开关Q62导通时，电池箱二，第五变压器T62的原边绕组N63和第七开关Q62构成回路；
电池箱一、电池箱二、二极管D65和电感L62构成回路。续流二极管D62反向截止。电池箱二储能减少，向第五变压器T62传输能量；电感L62能量减少，向电池箱一电池箱二传输能量。当第七开关Q62关断时，续流二极管D62正向导通，续流二极管D65反向截止，续流二极管D62、第五变压器T62的副边绕组N64、电感L62和电池箱一以及电池箱二构成回路。第五变压器T62储能减少，向电感L62和电池箱一和电池箱二传输能量。

[0079] 图11为本发明的第七实施例的电池箱均衡电路。图11中公开了电源电路U13的第七种具体实施方式。如图11所示，电源电路U137的与电源电路U136基本相同，仅有的不同之处在于，由于两个正激式变换器的输出端均连接至电池箱一的第一端和电池箱二的第二端，故上一实施例中的输出电感L61、电感L62在本实施例中，可以共用一个输出电感L61；上一实施例中的续流二极管D64、D65在本实施例中，可以共用同一个续流二极管D64，且其工作原理相同。

[0080] 由此，在本发明中，由于将两个相邻的且串联连接的电池箱一和电池箱二的公共节点作为电池均衡电路的参考地，故分压电压的值比较小且能反映电池箱组的电压大小，通过比较分压电压和参考地的电压，即可判断两个电池箱的电压均衡情况。且由于分压电路的电阻阻值和电池箱的电池串联节数的比例是相同的，而两个电池箱电池串联节数一般差距不大，使分压电路的电阻易于匹配，这使得电压系数、温度系数趋于相同，且不存在放大效应，因此整个系统能够实现很小的电压偏差。采用本发明的电池箱均衡电路，不需要经传统的分压方法将电池箱组的电压和电池箱二的电压分别分压至一较小的电压范围，使其能够满足比较器的输入电压范围的要求。从而避免了传统方案中，上下两个分压电阻阻值差异大，导致电阻匹配难度大，电压均衡精度差的问题。且电源电路有多种实现方式，可以供技术人员灵活选用。

[0081] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。