本實(shí)用新型涉及一種電池組，尤其是涉及一種同時(shí)具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組，屬于電池均衡與管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)汽車、新能源發(fā)電、微網(wǎng)技術(shù)與儲(chǔ)能電站的發(fā)展，各種新型環(huán)保電池得到廣泛應(yīng)用，包括磷酸鐵鋰電池、超級(jí)電容、膠體電池等。電池單體串聯(lián)時(shí)，由于個(gè)體特性的差異，電池組效率將由特性最差的單體決定，并且電池單體出現(xiàn)過充與過放故障時(shí)容易引發(fā)事故。為了保證新型環(huán)保電池的安全高效運(yùn)行，必須為電池組設(shè)計(jì)有效的電池管理系統(tǒng)。

目前市場(chǎng)中的電池管理系統(tǒng)大多采用能量耗散型均衡技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于控制簡(jiǎn)單、成本低，但是由于能量直接消耗在電阻上，系統(tǒng)效率較低。近年來，主動(dòng)均衡技術(shù)迅速發(fā)展，其優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)效率高，但是其控制復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)亟待克服。除了均衡技術(shù)以外，電池組的熱管理技術(shù)也是電池安全、高效應(yīng)用的關(guān)鍵，能夠有效提高電池的循環(huán)壽命。電池溫度過高或過低均會(huì)降低其輸出效率，甚至對(duì)電池造成損害。

目前電池組、電池管理系統(tǒng)與熱管理系統(tǒng)往往是單獨(dú)設(shè)計(jì)的，電池管理系統(tǒng)需要針對(duì)不同的電池組設(shè)計(jì)方式采取不同的連線方式。電池單體電壓與溫度采集模塊位于電池管理系統(tǒng)內(nèi)部，當(dāng)單體數(shù)量較多時(shí)，接線復(fù)雜，較長(zhǎng)的連接線影響數(shù)據(jù)采集精度，并且容易發(fā)生斷線故障。而熱管理系統(tǒng)需要根據(jù)不同的電池組連接方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，而且熱管理系統(tǒng)需要額外的供電設(shè)備，系統(tǒng)成本較高。針對(duì)上述問題，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也在不斷的嘗試，但是一直沒有得到妥善解決，因此迫切的需要一種新的方案解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中存在的問題，提供了一種同時(shí)具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組，該技術(shù)方案能夠?qū)⒛芰繌哪芰扛叩膯误w轉(zhuǎn)移到能量低的單體，從而保證電池單體電壓的無損均衡，同時(shí)能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量用于熱管理系統(tǒng)的供電，給電池運(yùn)行提供一個(gè)良好的環(huán)境，保障電池安全運(yùn)行、提高電池運(yùn)行效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下，同時(shí)具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組，其特征在于，所述智能電池組包括至少兩個(gè)智能電池箱、一個(gè)能量池和一個(gè)主控制器，所述智能電池箱模塊設(shè)置在能量池和主控制器之間。主控制器與各個(gè)電池箱的從控制器相連接，主要有單片機(jī)最小系統(tǒng)、CAN通信接口等部分組成。主要功能在于：經(jīng)CAN總線接收從控制器發(fā)送而來的電池單體信息數(shù)據(jù)，單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn)行電池荷電狀態(tài)（SOC）計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)CAN總線傳遞控制命令至充電機(jī)，控制充電器工作模式，該技術(shù)方案將電池組的均衡功能與熱管理功能合二為一，熱管理系統(tǒng)直接從能量高的單體取電，增加了均衡電流與均衡速度，熱管理系統(tǒng)無需額外的供電電源與控制器，降低了系統(tǒng)的體積與整體成本，有利于無損均衡技術(shù)的推廣。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述智能電池箱包含串聯(lián)電池單元、電池單體電壓與溫度采集板、均衡切換開關(guān)陣列、雙向隔離式直流/直流變換器、冷卻裝置、加熱裝置、能量池接口、模式選擇開關(guān)、電池箱從控制器、絕緣外殼、正極接口、負(fù)極接口、控制器通信接口以及SPI通信接口，所述串聯(lián)電池單元、電池單體電壓與溫度采集板、均衡切換開關(guān)陣列、雙向隔離式直流/直流變換器、冷卻裝置、加熱裝置、能量池接口、模式選擇開關(guān)、電池箱從控制器均設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)，所述正極接口與串聯(lián)電池單元正極連接，所述負(fù)極接口與串聯(lián)電池單元負(fù)極連接，所述控制器通信接口與電池箱從控制器相連，所述正極接口、負(fù)極接口以及控制器通信接口從絕緣外殼內(nèi)引出，該技術(shù)方案中所述的冷卻裝置在接通電源后能夠降低電池箱內(nèi)的溫度，加熱裝置在接通電源后能夠提高電池箱內(nèi)的溫度，能量池接口用于連接能量池。電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列。從控制器由單片機(jī)最小系統(tǒng)、CAN通訊接口、SPI通信接口等部分組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)通過SPI通信接收單體數(shù)據(jù)采集板傳送而來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理之后，經(jīng)CAN總線將數(shù)據(jù)傳送至主控制器。從控制器根據(jù)采集的單體信息進(jìn)行電池過充保護(hù)、過放保護(hù)以及過溫保護(hù)。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，每個(gè)智能電池箱中的串聯(lián)電池單元由m節(jié)電池單體串聯(lián)而成，其中 m>=2，這樣可以提供較大的電壓。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述電池單體電壓與溫度采集板安裝在串聯(lián)電池單元上，所述的電池單體電壓與溫度采集板由單體電壓采集運(yùn)放、溫度傳感器以及AD芯片組成，溫度傳感器直接安裝在各單體表面，溫度傳感器與AD芯片之間距離近，無需較長(zhǎng)的連接線，能夠有效減小系統(tǒng)接線難度、降低斷線故障發(fā)生幾率并能增加數(shù)據(jù)采集精度。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述主控制器包括通信接口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于控制電池箱之間電壓均衡與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述均衡切換開關(guān)陣列與電池單體電壓與溫度采集板相連，根據(jù)從控制器的指令能夠與連接或切出指定的電池單體，所述雙向隔離式直流/直流變換器的輸入端通過均衡切換開關(guān)陣列接入一個(gè)或多個(gè)電池單體，能量能夠雙向流動(dòng)；所述能量池接口與能量池連接，所述模式選擇開關(guān)選擇性的接入冷卻裝置、加熱裝置與能量池中的一個(gè)或者多個(gè)。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列，當(dāng)溫度高于設(shè)定的溫度上限時(shí)，模式選擇開關(guān)接通冷卻裝置，均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個(gè)單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給冷卻裝置供電；當(dāng)溫度低于設(shè)定的溫度下限時(shí)，模式選擇開關(guān)接通加熱裝置，均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個(gè)單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給發(fā)熱裝置供電；當(dāng)溫度處于設(shè)定的范圍內(nèi)，模式選擇開關(guān)接通能量池，將電壓高的單體能量通過能量池轉(zhuǎn)移到電壓低的單體，溫度上限與溫度下限可根據(jù)所選用電池單體的最佳工作溫度范圍設(shè)定。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述冷卻裝置為風(fēng)冷裝置或者水冷裝置或其他冷卻裝置，能夠在電池溫度較高時(shí)對(duì)電池進(jìn)行冷卻，使電池運(yùn)行在最佳狀態(tài)。所述加熱裝置為熱電阻或者熱電偶或其他發(fā)熱裝置，能夠在電池溫度較低時(shí)對(duì)電池進(jìn)行加熱，使電池運(yùn)行在最佳狀態(tài)。所述能量池用于存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)移能量，設(shè)置為超級(jí)電容、電池或其他形式能量池。能量池作為能量傳遞中轉(zhuǎn)站，能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量轉(zhuǎn)移到能量較低的單體。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、簡(jiǎn)單、可靠；2）該技術(shù)方案提供一種同時(shí)具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組，能夠?qū)⒛芰繌哪芰扛叩膯误w轉(zhuǎn)移到能量低的單體，從而保證電池單體電壓的無損均衡，同時(shí)能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量用于熱管理系統(tǒng)的供電，給電池運(yùn)行提供一個(gè)良好的環(huán)境，保障電池安全運(yùn)行、提高電池運(yùn)行效率。將均衡功能與熱管理功能合二為一的好處在于:熱管理系統(tǒng)直接從能量高的單體取電，增加了均衡電流與均衡速度，熱管理系統(tǒng)無需額外的供電電源與控制器，降低了系統(tǒng)的體積與整體成本，有利于無損均衡技術(shù)的推廣；3）該技術(shù)方案成本較低，便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型智能電池組整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的智能電池箱結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型的均衡切換開關(guān)與電池單體連接方式圖；

圖4是本實(shí)用新型的模式選擇開關(guān)與雙向隔離直流/直流變換器輸出端連接方式圖；

圖中：0、主控制器，1-n、電池箱1-n，1-1、正極接口, 1-2、負(fù)極接口，1-3、控制器通信接口，1-4、串聯(lián)電池單元，1-5、電池單體電壓與溫度采集板，1-6、均衡切換開關(guān)陣列，1-7、雙向隔離式直流/直流變換器，1-8、模式選擇開關(guān)，1-9、冷卻裝置，1-10、能量池接口，1-11、加熱裝置， 1-12—1-14、SPI通信接口，1-15、電池箱從控制器，1-16、絕緣外殼。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解和認(rèn)識(shí)，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述和介紹。

實(shí)施例1：

參見圖1、圖2，一種同時(shí)具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組，所述智能電池組包括至少兩個(gè)智能電池箱、一個(gè)能量池和一個(gè)主控制器，所述智能電池箱模塊設(shè)置在能量池和主控制器之間。主控制器與各個(gè)電池箱的從控制器相連接，主要有單片機(jī)最小系統(tǒng)、CAN通信接口等部分組成。主要功能在于：經(jīng)CAN總線接收從控制器發(fā)送而來的電池單體信息數(shù)據(jù)，單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn)行電池荷電狀態(tài)（SOC）計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)CAN總線傳遞控制命令至充電機(jī)，控制充電器工作模式，該技術(shù)方案將電池組的均衡功能與熱管理功能合二為一，熱管理系統(tǒng)直接從能量高的單體取電，增加了均衡電流與均衡速度，熱管理系統(tǒng)無需額外的供電電源與控制器，降低了系統(tǒng)的體積與整體成本，有利于無損均衡技術(shù)的推廣；所述主控制器包括通信接口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于控制電池箱之間電壓均衡與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；其中主控制器0根據(jù)所采用電池的類型與參數(shù)設(shè)置智能電池箱模塊工作溫度上限tu與下限td。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型提供的智能電池箱均包含正極接口1-1、負(fù)極接口1-2、控制器通信接口1-3、由m(m>=2)節(jié)電池單體串聯(lián)而成的串聯(lián)電池單元1-4、電池單體電壓與溫度采集板1-5、均衡切換開關(guān)陣列1-6、雙向隔離式直流/直流變換器1-7、模式選擇開關(guān)1-8、冷卻裝置1-9、能量池接口1-10、加熱裝置1-11、SPI通信接口1-12、1-13與1-14、電池箱從控制器1-15、絕緣外殼1-16組成，電池單體數(shù)據(jù)采集板1-5安裝在電池箱內(nèi)部，無需較長(zhǎng)連接排線，且能夠提高采樣精度。參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型提供的均衡切換開關(guān)1-6能夠接入或切出任意電池單體，比如開關(guān)1-6-1導(dǎo)通，1-6-2、1-6-3、……、1-6-m均關(guān)斷，則接入電池單體1-4-1并切出電池單體1-4-2、1-4-3、……、1-4-m，此時(shí)電池單體1-4-1連接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端，所述串聯(lián)電池單元1-4、電池單體電壓與溫度采集板1-5、均衡切換開關(guān)陣列1-6、雙向隔離式直流/直流變換器1-7、冷卻裝置1-9、加熱裝置1-11、能量池接口1-10、模式選擇開關(guān)1-8、電池箱從控制器1-15均設(shè)置在絕緣外殼1-16內(nèi)，所述正極接口與串聯(lián)電池單元正極連接，所述負(fù)極接口與串聯(lián)電池單元負(fù)極連接，所述控制器通信接口與電池箱從控制器相連，所述正極接口1-1、負(fù)極接口1-2以及控制器通信接口1-3從絕緣外殼內(nèi)引出，該技術(shù)方案中所述的冷卻裝置在接通電源后能夠降低電池箱內(nèi)的溫度，加熱裝置在接通電源后能夠提高電池箱內(nèi)的溫度，能量池接口用于連接能量池。電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列。從控制器由單片機(jī)最小系統(tǒng)、CAN通訊接口、SPI通信接口等部分組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)通過SPI通信接收單體數(shù)據(jù)采集板傳送而來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理之后，經(jīng)CAN總線將數(shù)據(jù)傳送至主控制器。從控制器根據(jù)采集的單體信息進(jìn)行電池過充保護(hù)、過放保護(hù)以及過溫保護(hù)，每個(gè)智能電池箱中的串聯(lián)電池單元由m節(jié)電池單體串聯(lián)而成，其中 m>=2。

所述電池單體電壓與溫度采集板安裝在串聯(lián)電池單元上，所述的電池單體電壓與溫度采集板由單體電壓采集運(yùn)放、溫度傳感器以及AD芯片組成，溫度傳感器直接安裝在各單體表面，溫度傳感器與AD芯片之間距離近，無需較長(zhǎng)的連接線，能夠有效減小系統(tǒng)接線難度、降低斷線故障發(fā)生幾率并能增加數(shù)據(jù)采集精度。

實(shí)施例2：

參見圖1、圖2 ，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述均衡切換開關(guān)陣列與電池單體電壓與溫度采集板相連，根據(jù)從控制器的指令能夠與連接或切出指定的電池單體，所述雙向隔離式直流/直流變換器的輸入端通過均衡切換開關(guān)陣列接入一個(gè)或多個(gè)電池單體，能量能夠雙向流動(dòng)；所述能量池接口與能量池連接，所述模式選擇開關(guān)選擇性的接入冷卻裝置、加熱裝置與能量池中的一個(gè)或者多個(gè)。例如模式選擇開關(guān)能夠根據(jù)從控制器指令將雙向隔離式直流/直流變換器的輸出端接到冷卻裝置、加熱裝置或者能量池接口中的一個(gè)，或者同時(shí)連接到均衡裝置與加熱裝置（或冷卻裝置）。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例3：

參見圖1、圖2 ，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述冷卻裝置為風(fēng)冷裝置或者水冷裝置或其他冷卻裝置，能夠在電池溫度較高時(shí)對(duì)電池進(jìn)行冷卻，使電池運(yùn)行在最佳狀態(tài)。所述加熱裝置為熱電阻或者熱電偶或其他發(fā)熱裝置，能夠在電池溫度較低時(shí)對(duì)電池進(jìn)行加熱，使電池運(yùn)行在最佳狀態(tài)。所述能量池用于存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)移能量，設(shè)置為超級(jí)電容、電池或其他形式能量池。能量池作為能量傳遞中轉(zhuǎn)站，能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量轉(zhuǎn)移到能量較低的單體，所述電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列，當(dāng)溫度高于設(shè)定的溫度上限時(shí)，模式選擇開關(guān)接通冷卻裝置，均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個(gè)單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給冷卻裝置供電；當(dāng)溫度低于設(shè)定的溫度下限時(shí)，模式選擇開關(guān)接通加熱裝置，均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個(gè)單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給發(fā)熱裝置供電；當(dāng)溫度處于設(shè)定的范圍內(nèi)，模式選擇開關(guān)接通能量池，將電壓高的單體能量通過能量池轉(zhuǎn)移到電壓低的單體，其中溫度上限與溫度下限可根據(jù)所選用電池單體的最佳工作溫度范圍設(shè)定。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

工作原理:參見圖1-圖4，電池組充電時(shí)，該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)電池單體充電均衡，并保證充電溫度在指定范圍內(nèi)。智能電池箱1-n中的電池單體數(shù)據(jù)采集板按照采樣周期ts采集各個(gè)電池箱內(nèi)串聯(lián)電池單元電池單體電壓與溫度，將采集到的數(shù)據(jù)其傳輸給電池箱從控制器1-15，電池箱從控制器將所屬電池箱內(nèi)電池單體電壓由高到低排序，記電池單體電壓最高的單體標(biāo)號(hào)為Ux-1、電池單體電壓最低的單體標(biāo)號(hào)為Ux-2、電池單體最高溫度為Tx-1、電池單體最低溫度為Tx-2，其中x為智能電池箱標(biāo)號(hào)（x=1,2,……,n）。電池箱從控制器通過控制器通信接頭1-3將電池單體數(shù)據(jù)傳送給主控制器0，并從主控制器0接收智能電池箱溫度上限值Tu與下限值Td，同時(shí)主控制器計(jì)算從控制器傳輸來的電壓數(shù)據(jù)中的最大值與最小值，并將對(duì)應(yīng)的電池單體標(biāo)號(hào)為U1和U2,所屬的電池箱標(biāo)號(hào)分別記為y和z。以智能電池箱1為例，如果T1-2小于Td，則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U1的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-1閉合，模式選擇開關(guān)1-8-2與1-8-3斷開，使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入冷卻裝置。標(biāo)號(hào)為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給冷卻裝置供電，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體電壓降低，并給電池箱散熱。以智能電池箱模塊1為例，如果T1-1大于Tu，則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U1的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-3閉合，模式選擇開關(guān)1-8-1與1-8-2斷開，使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入發(fā)熱裝置。標(biāo)號(hào)為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給發(fā)熱裝置供電，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體電壓降低，并給電池箱加熱。其他智能電池箱模塊的熱管理工作過程與智能電池箱1相同。電池箱從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U1的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸入端。模式選擇開關(guān)y-8-2閉合，模式選擇開關(guān)y-8-1與y-8-3斷開，使得雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸出端接入能量池。標(biāo)號(hào)為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后將能量轉(zhuǎn)移到能量池。經(jīng)過ts/2時(shí)間后，從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U2的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U2的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器z-7的輸入端。模式選擇開關(guān)z-8-2閉合，模式選擇開關(guān)z-8-1與z-8-3斷開，使得能量池中的能量經(jīng)過雙向隔離式直流/直流變換器轉(zhuǎn)移到標(biāo)號(hào)為U2的單體中。采樣周期ts結(jié)束后，重復(fù)上述步驟，直至電池組充電完成。所有電池單體數(shù)據(jù)傳送至主控制器并進(jìn)行顯示與存儲(chǔ)。

電池組放電時(shí)，該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)電池單體放電均衡，并保證放電溫度在指定范圍內(nèi)。智能電池箱1-n中的電池單體數(shù)據(jù)采集板按照采樣周期ts采集各個(gè)電池箱內(nèi)串聯(lián)電池單元電池單體電壓與溫度，將采集到的數(shù)據(jù)其傳輸給電池箱從控制器1-15，電池箱從控制器將所屬電池箱內(nèi)電池單體電壓由高到低排序，記電池單體電壓最高的單體標(biāo)號(hào)為Ux-1、電池單體電壓最低的單體標(biāo)號(hào)為Ux-2、電池單體最高溫度為Tx-1、電池單體最低溫度為Tx-2，其中x為智能電池箱標(biāo)號(hào)（x=1,2,……,n）。以智能電池箱模塊1為例，如果T1-2小于Td，則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U1的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-1閉合，模式選擇開關(guān)1-8-2與1-8-3斷開，使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入冷卻裝置。標(biāo)號(hào)為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給冷卻裝置供電，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體電壓降低，并給電池箱散熱。以智能電池箱模塊1為例，如果T1-1大于Tu，則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U1的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-3閉合，模式選擇開關(guān)1-8-1與1-8-2斷開，使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入發(fā)熱裝置。標(biāo)號(hào)為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給發(fā)熱裝置供電，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體電壓降低，并給電池箱加熱。其他智能電池箱模塊的熱管理工作過程與智能電池箱1相同。電池箱從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U1的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸入端。模式選擇開關(guān)y-8-2閉合，模式選擇開關(guān)y-8-1與y-8-3斷開，使得雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸出端接入能量池。標(biāo)號(hào)為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后將能量轉(zhuǎn)移到能量池。經(jīng)過ts/2時(shí)間后，從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號(hào)為U2的電池單體，切出其他所有電池單體，使得標(biāo)號(hào)為U2的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器z-7的輸入端。模式選擇開關(guān)z-8-2閉合，模式選擇開關(guān)z-8-1與z-8-3斷開，使得能量池中的能量經(jīng)過雙向隔離式直流/直流變換器轉(zhuǎn)移到標(biāo)號(hào)為U2的單體中。采樣周期ts結(jié)束后，重復(fù)上述步驟，直至電池組放電結(jié)束。所有電池單體數(shù)據(jù)傳送至主控制器并進(jìn)行顯示與存儲(chǔ)。

綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種同時(shí)具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組，在保證電池單體電壓均衡的同時(shí)給電池運(yùn)行提供一個(gè)良好的環(huán)境，保障電池安全運(yùn)行、提高電池運(yùn)行效率、實(shí)現(xiàn)無損耗均衡、降低系統(tǒng)整體成本。

本實(shí)用新型還是將實(shí)施例2、3所述技術(shù)特征中的至少一個(gè)與實(shí)施例1組合形成新的實(shí)施方式。

需要說明的是上述實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。