具体实施方式

为了使本申请的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本申请。应当理解，本文给出的具体实施方案是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前动力电源组中的多组动力电源通过串联方式获取更大能量输出的同时，会出现一个问题，即在多组动力电源充电时，由于每组动力电源之间的充电快慢存在差异，导致在一组动力电源已充满断开其充电路径时，另一组动力电源也停止充电，使得该组动力电源未达到充满状态，如此循环累积，一直未充满的该组动力电源补充的电量会越来越少。由于串联的动力电源实际放出的电量会受限于最弱的一组动力电源，因此整个动力电源组能放出的电量会越来越少。

本申请可采用数字化控制的方式，也可采用纯硬件设定的方式，以两组动力电源串联为例，当车辆检测到充电器接入时，车辆电源管理系统会实时监控动力电源的充电状态，当检测到充电时任意一电源的电量与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，控制所述调节电路调节串联电源组之间的均衡充电过程。

实施例1

参照图1，图1示出了根据本申请一实施例的串联电源组的充电均衡电路的结构示意图，所述充电均衡电路包括，两个相互串联的电源组和控制单元01；所述串联电池组中任意一电源组中的支路或电源组之间的支路与固定电压节点连接，其中一电源组包括电源BAT1和调节电路Q1，所述调节电路Q1与所述电源BAT1并联设置，其中另一电源组包括电源BAT2和调节电路Q2，所述调节电路Q2与所述电源BAT2并联设置，且所述调节电路Q1和Q2分别与所述控制单元01连接，相邻两个所述调节电路Q1和Q3之间的第一公共端与相邻电源BAT1和BAT2之间的第二公共端连接，所述控制单元01，当检测到充电时任意一电源BAT1和BAT2的电量与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，控制所述调节电路Q1或Q2调节串联电源组之间的均衡充电过程。

假设其中一个电源组电源BAT1连接充电器(未示出)，在本实施例中充电器为可智能调节输出电压的充电器，且调节电路为切换开关，切换开关为MOS管，电源BAT1的正极与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的栅极与控制单元01连接，电源BAT1的负极与MOS管Q1的源极连接；电源BAT2的正极与MOS管Q2的漏极连接，MOS管Q2的栅极与控制单元01连接，电源BAT1的负极与MOS管Q2的源极连接，在串联电源组进行充电的过程中，当车辆电源管理系统的控制单元01检测到充电时任意一电源BAT1或BAT2的电量与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，假设BAT1与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，通过图1所示的充电均衡电路实现充电均衡过程，关闭此电源BAT1的输出，及断开MOS管Q1，充电器调节输出电压到单组电源的充电电压范围，此时可开启MOS管Q1，提供电源BAT2的充电电流通路，达到继续为电源BAT2充电直至充满的状态。同理，假设BAT2与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，通过图1所示的充电均衡电路实现充电均衡过程，关闭此电源BAT2输出，及断开MOS管Q2充电器调节输出电压到单组电源的充电电压范围，此时可开启MOS管Q2提供电源BAT1充电电流通路，达到继续为电源BAT1电直至充满的状态。

本申请实施例通过设置有调节电路Q1和Q2，使得对配有多组动力电源串联的车辆在线充电时，当一组动力电源与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，开启调节电路调节串联电源组之间的均衡充电过程，以避免本组动力电源过充，同时提供其他动力电源组充电的电流路径。

实施例2

参考图2，图2示出了根据本申请另一实施例的串联电源组的充电均衡电路的结构示意图。其余部分与实施例1相同，但是调节电路不同，在本申请实施例中，与电源BAT1对应的调节电路包括调节电流单元Q1和电流采集单元R1，所述调节电流单元Q1与所述电流采集单元R1串联设置，所述电流采集单元R1的输出端与所述调节电流单元R1的输入端连接，所述电流采集单元R1，用于采集流经所述调节电流单元Q1的电流；所述控制单元01，用于根据所述电流采集单元R1采集的电流大小，控制所述调节电流单元Q1调节串联电源组之间的均衡充电过程。

同理，与电源BAT2对应的调节电路包括调节电流单元Q2和电流采集单元R2，所述调节电流单元Q2与所述电流采集单元R2串联设置，所述电流采集单元R2的输出端与所述调节电流单元R2的输入端连接，所述电流采集单元R2，用于采集流经所述调节电流单元Q2的电流；所述控制单元01，用于根据所述电流采集单元R2采集的电流大小，控制所述调节电流单元Q2调节串联电源组之间的均衡充电过程，本实施例的电流采集单元R1和R2为电阻，也可以为电流传感器，本申请对此不做限制。

在本申请中的调节电流单元Q1一般选用大功率MOS管，电源BAT1的正极与MOS管的漏极连接，MOS管的栅极与电流采集单元R1的输出端连接，电源BAT1的负极与MOS管的源极连接，本申请实施例大功率MOS管配备合适的散热装置，连接到车辆金属结构，辅以车辆的风道，可以更大范围的提升调节电流单元Q1吸收的功率。

如图2所示，所述调节电路还包括放大电路和比较电路，其中，放大电路和比较电路可以与控制单元01集成为一起，也可以分开，不申请对此不作限制，本申请以放大电路和比较电路可以与控制单元01集成为一起详细说明本申请的实施例，所述放大电路与所述电流采集单元一一对应设置，在本实施例中，电流采集单元R1对应的放大电路为U1，所述放大电路U1分别与所述电流采集单元R1的两端连接，在本申请实施例中，所述放大电路U1的正极输入端与所述电流采集单元R1的一端连接，所述放大电路U1的负极输入端与所述电流采集单元R1的另一端连接，放大电路U1用于放大流过所述电流采集单元R1的电流信号，达到更高精度和稳定控制的作用。所述比较电路U2与调节电流单元Q1一一对应设置，所述比较电路U2的输入端与所述放大电路U1的输出端连接，所述比较电路U2的输出端与所述调节电流单元R1连接，所述比较电路U2，用于将所述放大电路U1放大的电流与预设电流进行比较，所述控制单元01，用于根据比较结果控制所述调节电流单元Q1调节串联电源组之间的均衡充电过程。

电流采集单元R2对应的放大电路为U13，所述放大电路U3分别与所述电流采集单元R2的两端连接，在本申请实施例中，所述放大电路U3的正极输入端与所述电流采集单元R3的一端连接，所述放大电路U3的负极输入端与所述电流采集单元R3的另一端连接，放大电路U3用于放大流过所述电流采集单元R3的电流信号，达到更高精度和稳定控制的作用。所述比较电路U4与调节电流单元Q2一一对应设置，所述比较电路U4的输入端与所述放大电路U3的输出端连接，所述比较电路U4的输出端与所述调节电流单元R2连接，所述比较电路U4，用于将所述放大电路U3放大的电流与预设电流进行比较，所述控制单元01，用于根据比较结果控制所述调节电流单元Q2调节串联电源组之间的均衡充电过程。

在本申请实施例中，放大电路U1为放大器，比较电路U4为比较器。

如图2所示，电源BAT1对应的调节电路还包括第一负载R3和第二负载R4，所述第一负载R3的一端与所述电流采集单元R1的一端连接，所述第一负载R3的另一端与所述放大电路U1的正输入端连接；所述第二负载R4的一端与所述电流采集单R1的另一端连接，所述第二负载R4的另一端与所述放大电U1的负输入端连接。

电源BAT2对应的调节电路还包括第一负载R5和第二负载R6，所述第一负载R5的一端与所述电流采集单元R2的一端连接，所述第一负载R5的另一端与所述放大电路U3的正输入端连接；所述第二负载R6的一端与所述电流采集单R2的另一端连接，所述第二负载R6的另一端与所述放大电U3的负输入端连接，在本申请实施例中，第一负载R3和R5为电阻，第二负载R4和R6也为电阻。

电源BAT1对应的调节电路还包括滤波电路C1；所述滤波电路C1与所述电流采集单元R1并联设置，所述滤波电路C1的一端与设置在所述第一负载R3与所述放大电路U1的正输入端之间，所述滤波电路C1的另一端与设置在所述第二负载R4与所述放大电路U1的负输入端之间。

电源BAT2对应的调节电路还包括滤波电路C2；所述滤波电路C2与所述电流采集单元R2并联设置，所述滤波电路C2的一端与设置在所述第一负载R5与所述放大电路U3的正输入端之间，所述滤波电路C2的另一端与设置在所述第二负载R6与所述放大电路U3的负输入端之间。

在本申请实施例中，滤波电路C1和C2用于具有低通滤波的效果，对短暂的高频脉冲干扰有抑制作用，在滤波电路C1的两端分别与第一负载R3和第二负载R4用于对短暂的高频脉冲干扰有抑制作用以保护控制单元01，在滤波电路C2的两端分别与第一负载R5和第二负载R6用于对短暂的高频脉冲干扰有抑制作用以保护控制单元01。在本申请实施例中，滤波电路C1和C2为电容。

电源BAT1对应的调节电路还包括二极管D1，所述二极管D1与所述电源BAT1并联设置，所述二极管D1的两端分别与电源BAT1的两极连接，

电源BAT2对应的调节电路还包括二极管D2，所述二极管D2与所述电源BAT2并联设置，所述二极管D2的两端分别与电源BAT2的两极连接，其中，二极管D1和二极管D2起到续流的作用，用于异常时对外部引线的寄生电感存储的能量起到续流的作用，避免出现高压打火的现象。

在本实施例中，充电器如果是恒定支持串联电源组的充电时，同样以电源BAT1优先与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时为例，通过采集电流采集单元R1上的电流大小，一般电流采集单元R1会选用低阻抗的采样电阻，通过放大电路U1放大电流信号，达到更高精度和稳定控制的作用，将比较电路U2的输出与预设电流进行比较，输出比较结果，根据比较结果调节调节电流单元Q1的工作状态，此时调节电流单元Q1等效成一个受控的可调电阻，达到吸收电源BAT1或充电器电流的目的，这样既保护了电源BAT1不会过充，同时也为电源BAT2继续充电提供了电流通路，吸收的电流可简单计算为I＝Iref/Gu/R1；其中Iref为预设电压值，Gu为放大电路U1的电流放大增益，R1为电流采集单元的阻值，通过调节Iref的电压值，可以动态设定流过电流采集单元R1上的电流，可以更好地匹配串联电源组不同性能差异的场景。

电源组BAT2优先与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时的情形，与上述场景类似，通过采集电流采集单元R2上的电流大小，一般电流采集单元R2会选用低阻抗的采样电阻，通过放大电路U3放大电流信号，达到更高精度和稳定控制的作用，将比较电路U4的输出与预设电流进行比较，输出比较结果，根据比较结果调节调节电流单元Q2的工作状态，此时调节电流单元Q2等效成一个受控的可调电阻，达到吸收电源BAT2或充电器电流的目的，这样既保护了电源BAT2不会过充，同时也为电源BAT1继续充电提供了电流通路，吸收的电流可简单计算为I＝Iref/Gu/R2；其中Iref为预设电压值，Gu为放大电路U3的电流放大增益，R2为电流采集单元的阻值。通过调节Iref的电压值，可以动态设定流过电流采集单元R2上的电流，可以更好地匹配串联电源组不同性能差异的场景，本申请实施例通过抑制预先接近充满状态的电源的充电过程实现串联电源组之间的均衡充电过程。

实施例3

参照图3，本申请可以不局限于两组串联的动力电源组，三组或扩展到更多组串联方式的动力电源组同样适用，本实施例以三组串联电源组为例进行说明本申请的技术方案，所述串联电池组中任意一电源组中的支路或电池组之间的支路与固定电压节点连接。

在图2的基础上，本申请实施例还包括第三个电源组BAT3，第三个电源组BAT3的组成和上述相同，其中电源组包括电源BAT3和调节电路，所述调节电路包括调节电流单元Q3、电流采集单元R3、放大电路U5和比较电路U6，所述调节电流单元Q3与所述电流采集单元R3串联设置，电流采集单元R3对应的放大电路为U5，所述放大电路U5分别与所述电流采集单元R3的两端连接，在本申请实施例中，所述放大电路U3的正极输入端与所述电流采集单元R3的一端连接，所述放大电路U3的负极输入端与所述电流采集单元R3的另一端连接，放大电路U3用于放大流过所述电流采集单元R3的电流信号，达到更高精度和稳定控制的作用。所述比较电路U6与调节电流单元Q3一一对应设置，所述比较电路U6的输入端与所述放大电路U5的输出端连接，所述比较电路U6的输出端与所述调节电流单元R3连接，所述比较电路U6，用于将所述放大电路U5放大的电流与预设电流进行比较，所述控制单元01，用于根据比较结果控制所述调节电流单元Q3调节串联电源组之间的均衡充电过程。

如图3所示，电源BAT3对应的调节电路还包括第一负载R8和第二负载R9，所述第一负载R8的一端与所述电流采集单元R3的一端连接，所述第一负载R8的另一端与所述放大电路U5的正输入端连接；所述第二负载R9的一端与所述电流采集单R3的另一端连接，所述第二负载R9的另一端与所述放大电U5的负输入端连接，在本申请实施例中，第一负载R8为电阻，第二负载R9也为电阻。

电源BAT3对应的调节电路还包括滤波电路C3；所述滤波电路C3与所述电流采集单元R3并联设置，所述滤波电路C3的一端与设置在所述第一负载R8与所述放大电路U5的正输入端之间，所述滤波电路C3的另一端与设置在所述第二负载R9与所述放大电路U5的负输入端之间。

在本申请实施例中，滤波电路C3用于具有低通滤波的效果，对短暂的高频脉冲干扰有抑制作用，在滤波电路C3的两端分别与第一负载R8和第二负载R9用于对短暂的高频脉冲干扰有抑制作用以保护控制单元01，在滤波电路C3的两端分别与第一负载R8和第二负载R8用于对短暂的高频脉冲干扰有抑制作用以保护控制单元01。在本申请实施例中，滤波电路C3为电容。

电源BAT3对应的调节电路还包括二极管D3，所述二极管D3与所述电源BAT3并联设置，所述二极管D3的两端分别与电源BAT3的两极连接。

其中，二极管D3起到续流的作用，用于异常时对外部引线的寄生电感存储的能量起到续流的作用，避免出现高压打火的现象。

在本实施例中，充电器可以与任一一电源连接，充电器如果是恒定支持串联电源组的充电时，同样以电源BAT1优先与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时为例，通过采集电流采集单元R1上的电流大小，一般电流采集单元R1会选用低阻抗的采样电阻，通过放大电路U1放大电流信号，达到更高精度和稳定控制的作用，将比较电路U2的输出与预设电流进行比较，输出比较结果，根据比较结果调节调节电流单元Q1的工作状态，此时调节电流单元Q1等效成一个受控的可调电阻，达到吸收电源BAT1或充电器电流的目的，这样既保护了电源BAT1不会过充，同时也为电源BAT2和BAT3继续充电提供了电流通路，吸收的电流可简单计算为I＝Iref/Gu/R1；其中Iref为预设电压值，Gu为放大电路U1的电流放大增益，R1为电流采集单元的阻值。通过调节Iref的电压值，可以动态设定流过电流采集单元R1上的电流，可以更好地匹配串联电源组不同性能差异的场景，持续充电的过程中，重复上述过程，如果在充电过程中，任意一电源BAR1、BAT2或BAT3与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值时，都可以通过调节与其对应调节电流单元Q1、Q2或Q3的工作状态，达到吸收电源BAT1、BAT2、BAT3或充电器电流的目的，这样既保护了电源BAT1、BAT2或BAT3不会过充，同时也为其它电源继续充电提供了电流通路，直到串联的所有电源充满为止，本申请实施例通过抑制预先接近充满状态的电源的充电过程实现串联电源组之间的均衡充电过程。

第二方面，参考图4，本申请实施例还提供了一种串联电源组的充电均衡方法，所述方法通过如上所述的充电均衡电路完成，所述方法包括，

步骤S41，获取串联电源组充电过程任意一电源的电量；

步骤S42，判断任意一电源的电量与充满状态电量之间的差值小于预设电量阈值；

如果小于预设阈值，执行步骤S43，控制所述调节电路调节串联电源

如果不小于预设阈值，执行步骤S44，不开启调节电路，不进行充电过程的调节，按照原有充电过程进行充电。

需要说明是，本申请实施例的充电方法是通过上述第一方面的充电电路实现的，具体的调节过程及充电过程如上述所述，在此不在赘述。

第三方面，本申请还提供一种车辆，所述车辆设置有如上所述的充电均衡电路。

以上实施方案的各个技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方案中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管结合实施方案对本申请进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本申请不限于所公开的实施方案。在不偏离本申请的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。