电池双向平衡电路.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104009506 A (43)申请公布日 2014.08.27 CN 104009506 A (21)申请号 201310145692.4 (22)申请日 2013.04.24 102106553 2013.02.25 TW H02J 7/00(2006.01) (71)申请人 新普科技股份有限公司 地址 中国台湾新竹县 (72)发明人 张雅媚 梁成辉 (74)专利代理机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 44223 代理人 江耀纯 (54) 发明名称 电池双向平衡电路 (57) 摘要 本发明公开了一种电池双向平衡电路。由控 制单元控制脉波产生器产生高频开关控制信。

2、号， 并通过返驰变压器针对欲平衡的电池单元进行电 磁转换， 可以快速地将高能量电池单元的能量传 递给返驰变压器， 再通过返驰变压器将能量传送 至低能量的电池单元。其直接以电池单元对电池 单元的方式进行能量转移， 可以具有平衡速度快、 效率高、 控制简单的表现。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104009506 A CN 104009506 A 1/2 页 2 1. 一种电池双向平衡电路， 包含有 ： 返驰。

3、变压器 ； 第一电池单元， 通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器， 所述第一电池单元与所述返驰变 压器间具有第一开关 ； 第二电池单元， 串联所述第一电池单元， 所述第二电池单元通过线圈蜷绕耦接所述返 驰变压器， 所述第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二开关 ； 控制单元， 耦接所述第一开关以及所述第二开关 ； 以及 脉波产生器， 耦接所述控制单元、 所述第一开关以及所述第二开关， 用来产生彼此互 补的第一脉波信号以及第二脉波信号， 所述第一脉波信号用来控制所述第一开关的导通频 率， 所述第二脉波信号用来控制所述第二开关的导通频率 ； 其中在所述第一电池单元的相对容量高于所述第二电池单元的相对容量。

4、时， 所述控制 单元用来致能所述脉波产生器， 使所述第一脉波信号导通所述第一开关且由所述返驰变压 器将所述第一电池单元的电能转换为磁能， 并使所述第二脉波信号导通所述第二开关且由 所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述第二电池单元。 2. 如权利要求 1 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述第一开关以及所述 第二开关是高准位导通开关， 所述电池双向平衡电路另包含充电泵， 耦接在所述控制单元 以及所述脉波产生器与所述第一开关以及所述第二开关之间， 用来提供导通所述第一开关 或所述第二开关的增补电压。 3. 如权利要求 1 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 所述电池双向平衡电路。

5、另包 含第一止逆电路以及第二止逆电路， 所述第一止逆电路耦接在所述第一电池单元与所述返 驰变压器之间， 所述第二止逆电路耦接在所述第二电池单元与所述返驰变压器之间。 4. 如权利要求 3 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述第一止逆电路包含 并联的第三开关以及二极管， 所述第二止逆电路包含并联的第四开关以及二极管， 所述控 制单元分别耦接所述第三开关以及所述第四开关。 5. 如权利要求 1 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述控制单元另用来监 控所述第一电池单元以及所述第二电池单元的相对容量， 并用来在所述第一电池单元以及 所述第二电池单元的相对容量达到平衡时， 控制所。

6、述脉波产生器停止传送所述第一脉波信 号以及所述第二脉波信号。 6. 如权利要求 1 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述脉波产生器产生的 所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号是频率 100 千赫兹的高频脉波信号。 7. 一种电池双向平衡电路， 包含有 ： 返驰变压器 ； 第一电池组， 包含多个彼此串联的第一电池单元， 分别通过线圈蜷绕耦接所述返驰变 压器， 每一个第一电池单元与所述返驰变压器间具有第一开关 ； 第二电池组， 串联所述第一电池组， 所述第二电池组包含多个彼此串联的第二电池单 元， 分别通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器， 每一个第二电池单元与所述返驰变压器间具 有第二开关。

7、 ； 控制单元， 耦接每一个第一电池单元的所述第一开关以及每一个第二电池单元的所述 第二开关 ； 以及 权 利 要 求 书 CN 104009506 A 2 2/2 页 3 脉波产生器， 耦接所述控制单元、 所述多个第一开关以及所述多个第二开关， 用来产生 彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波信号， 所述第一脉波信号用来控制所述多个第一开 关的导通频率， 所述第二脉波信号用来控制所述多个第二开关的导通频率 ； 其中在所述第一电池组的一或多个第一电池单元的相对容量高于所述第二电池组的 一或多个第二电池单元的相对容量时， 所述控制单元用来致能所述脉波产生器， 使所述第 一脉波信号导通所述一或多个第一。

8、电池单元的所述第一开关且由所述返驰变压器将所述 一或多个第一电池单元的电能转换为磁能， 并使所述第二脉波信号导通所述一或多个第二 电池单元的所述第二开关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述一或多个第 二电池单元。 8. 如权利要求 7 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述多个第一开关以及 所述多个第二开关是高准位导通开关， 所述电池双向平衡电路另包含充电泵， 耦接在所述 控制单元以及所述脉波产生器与所述多个第一开关以及所述多个第二开关之间， 用来提供 导通所述多个第一开关或所述多个第二开关的增补电压。 9. 如权利要求 7 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 所述电池双。

9、向平衡电路另包 含多个第一止逆电路以及多个第二止逆电路， 所述多个第一止逆电路分别耦接在所述多个 第一电池单元与所述返驰变压器之间， 所述多个第二止逆电路分别耦接在所述多个第二电 池单元与所述返驰变压器之间。 10. 如权利要求 9 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述多个第一止逆电路 分别包含并联的第三开关以及二极管， 所述多个第二止逆电路分别包含并联的第四开关以 及二极管， 所述控制单元分别耦接所述多个第三开关以及所述多个第四开关。 11. 如权利要求 7 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述控制单元另用来监 控所述第一电池组的所述多个第一电池单元以及所述第二电池组。

10、的所述多个第二电池单 元的相对容量， 并用来在所述一或多个第一电池单元以及所述一或多个第二电池单元的相 对容量达到平衡时， 控制所述脉波产生器停止传送所述第一脉波信号以及所述第二脉波信 号。 12. 如权利要求 7 所述的电池双向平衡电路， 其特征在于， 其中所述脉波产生器产生的 所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号是频率 100 千赫兹的高频脉波信号。 权 利 要 求 书 CN 104009506 A 3 1/6 页 4 电池双向平衡电路 技术领域 0001 本发明涉及一种电池平衡电路， 特别是有关一种在具有多个串联电池单元的电池 内， 可针对不同电池单元间进行能量平衡的电池平衡电路。 背景。

11、技术 0002 为了提供使用的方便性以及供电的容量， 许多电子系统都使用充电电池作为电力 的来源。其中以锂聚合物为主要原料的充电锂电池又是目前充电电池中， 具有高容量密度 的成熟产品。至于充电电池的充电过程， 则是在其所安装的电子系统中通过电源供应器或 交流电适配器 （AC Adapter） 提供电源以对充电电池充电。 0003 现有的充电电池内部由多个具有特定容量的电池单元 （cell） 串联而成。在对串 联的电池单元进行充电或放电时， 常因每个电池单元的特性不一致， 使得不同电池单元之 间的电量不平衡， 因而缩小电池单元的使用寿命与容量。为了延长电池单元的使用寿命与 容量， 现有技术中大致。

12、采用下列几种方式来对充 / 放电过程中的每一个电池单元进行平衡 处理 ： 0004 （1） 并联开关电阻的串联平衡电路。 在多个串联的电池单元中， 在每一个电池单元 并联一个电阻， 在充电电池充电过程中， 将具有较高电压的电池单元的能量通过其所对应 的并联电阻消耗， 以达到电池单元串联平衡的目的。 虽然这种电路架构简单成本低廉， 但其 平衡效率差。 0005 （2） 切换电感的串联平衡电路。 在充电电池中设置多个电感， 每一个电感均与其中 一个电池单元并联。在充电电池充电过程中， 通过开关将具有较高电压的电池单元能量储 存在电感， 再通过开关将储有能量的电感能量释放给邻近的下一个电池单元， 以。

13、达到电池 单元串联平衡的目的。由于电路中的电荷只能传送至邻近的电池单元， 若电池单元数目越 多， 这种解决方案显得效率相当低。 0006 （3） 切换电容的串联平衡电路。 在充电电池中设置多个电容， 每一个电容均通过双 向开关和邻近的电池单元并联。 通过开关快速导通与断开的过程， 达到电池单元平衡。 然而 与前述第 2 个例子相同的是， 由于电荷只能传送至邻近的电池单元， 若电池单元数目越多， 也就是当欲将能量由前端的电池单元， 中间经过多个电池单元后再释放给后端的电池单元 时， 必须经过多个电容的储能 / 释能， 这种过长的储能 / 释能路径严重影响电池平衡的效 率。 0007 由上可知， 。

14、目前用来平衡充电电池内多个电池单元的机制， 都有效率上的问题， 在 过程中产生大量不必要的能量耗损。 发明内容 0008 有鉴于上述问题， 本发明即在公开一种可双向运作的电池平衡电路， 通过返驰式 变压器进行电磁转换以在不同电池单元间传递能量， 以大幅减少电池单元平衡过程中的能 量耗损。 说 明 书 CN 104009506 A 4 2/6 页 5 0009 依据本发明的发明内容， 本发明的一个实施例中公开了一种电池双向平衡电路， 包含有返驰变压器 (flyback converter)、 第一电池单元、 第二电池单元、 控制单元以及脉 波产生器。所述第一电池单元通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器。

15、， 所述第一电池单元与所 述返驰变压器间具有第一开关。所述第二电池单元串联所述第一电池单元， 所述第二电池 单元通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器， 所述第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二 开关。所述控制单元耦接所述第一开关以及所述第二开关。所述脉波产生器耦接所述控制 单元、 所述第一开关以及所述第二开关， 用来产生彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波 信号， 所述第一脉波信号用来控制所述第一开关的导通频率， 所述第二脉波信号用来控制 所述第二开关的导通频率。 在所述第一电池单元的相对容量高于所述第二电池单元的相对 容量时， 所述控制单元用来致能所述脉波产生器， 使所述第一脉波信号导通所述第一开。

16、关 且由所述返驰变压器将所述第一电池单元的电能转换为磁能， 并使所述第二脉波信号导通 所述第二开关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述第二电池单元。 0010 依据本发明的发明内容， 本发明另一个实施例中公开了一种电池双向平衡电路， 包含有返驰变压器 (flyback converter)、 第一电池组、 第二电池组、 控制单元以及脉波产 生器。所述第一电池组包含多个彼此串联的第一电池单元， 分别通过线圈蜷绕耦接所述返 驰变压器， 每一个第一电池单元与所述返驰变压器间具有第一开关。所述第二电池组串联 所述第一电池组， 所述第二电池组包含多个彼此串联的第二电池单元， 分别通过线圈蜷绕 耦。

17、接所述返驰变压器， 每一个第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二开关。所述控制 单元耦接每一个第一电池单元的所述第一开关以及每一个第二电池单元的所述第二开关。 所述脉波产生器耦接所述控制单元、 所述多个第一开关以及所述多个第二开关， 用来产生 彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波信号， 所述第一脉波信号用来控制所述多个第一开 关的导通频率， 所述第二脉波信号用来控制所述多个第二开关的导通频率。在所述第一电 池组的一或多个第一电池单元的相对容量高于所述第二电池组的一或多个第二电池单元 的相对容量时， 所述控制单元用来致能所述脉波产生器， 使所述第一脉波信号导通所述一 或多个第一电池单元的所述第一开。

18、关且由所述返驰变压器将所述一或多个第一电池单元 的电能转换为磁能， 并使所述第二脉波信号导通所述一或多个第二电池单元的所述第二开 关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述一或多个第二电池单元。 0011 在本发明所公开的电池双向平衡电路中， 其中所述多个第一开关以及所述多个第 二开关是高准位导通开关， 所述电池双向平衡电路另包含充电泵， 耦接在所述控制单元以 及所述脉波产生器与所述多个第一开关以及所述多个第二开关之间， 用来提供导通所述多 个第一开关或所述多个第二开关的增补电压。 0012 在本发明所公开的电池双向平衡电路中， 另包含多个第一止逆电路以及多个第二 止逆电路， 所述多个第一。

19、止逆电路分别耦接在所述多个第一电池单元与所述返驰变压器之 间， 所述多个第二止逆电路分别耦接在所述多个第二电池单元与所述返驰变压器之间。所 述多个第一止逆电路分别包含并联的第三开关以及二极管， 所述多个第二止逆电路分别包 含并联的第四开关以及二极管， 所述控制单元分别耦接所述多个第三开关以及所述多个第 四开关。 0013 在本发明所公开的电池双向平衡电路中， 其中所述控制单元另用来监控所述第一 电池组的所述多个第一电池单元以及所述第二电池组的所述多个第二电池单元的相对容 说 明 书 CN 104009506 A 5 3/6 页 6 量， 并用来在所述一或多个第一电池单元以及所述一或多个第二电池。

20、单元的相对容量达到 平衡时， 控制所述脉波产生器停止传送所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号。 0014 在本发明所公开的电池双向平衡电路中， 其中所述第一脉波信号以及所述第二脉 波信号是频率 100 千赫兹的高频脉波信号。 0015 本发明所公开的电池双向平衡电路， 由控制单元控制脉波产生器产生高频开关控 制信号， 并通过返驰变压器针对欲平衡的电池单元进行电磁转换， 可以快速地将高能量电 池单元的能量传递给返驰变压器， 再通过返驰变压器将能量传送至低能量的电池单元， 并 可提供一对一、 一对多、 多对一、 多对多的电池单元间的电量平衡。其直接以电池单元对电 池单元的方式进行能量转移， 可以具。

21、有平衡速度快、 效率高、 控制简单的表现。 附图说明 0016 图 1 是本发明所公开的电池双向平衡电路的示意图。 0017 图 2A、 图 2B 是在两个电池单元之间通过返驰变压器进行能量转换的示意图。 0018 图 3A、 图 3B 是本发明电池单元与返驰变压器的另一个实施例的示意图。 0019 图 4A、 图 4B 是分别对应图 3A、 图 3B 的开关控制与电流变化的关系图。 0020 图 5A、 图 5B、 图 5C 是本发明电池双向平衡电路中使用止逆电路的示意图。 0021 图 6A、 图 6B、 图 6C 是本发明电池双向平衡电路中多种不同的平衡组合的示意图。 0022 其中， 。

22、附图标记说明如下 ： 0023 1 电池双向平衡电路 0024 10 返驰变压器 0025 20 电池单元串 0026 30 第一电池组 0027 31、 32 第一电池单元 0028 40 第二电池组 0029 41、 42 第二电池单元 0030 50 控制单元 0031 60 脉波产生器 0032 70 充电泵 0033 S0、 S1、 S1a、 S2、 S2a、 S3、 S3a、 S4、 S4a、 Sn-1、 Sn 开关 0034 81、 82、 83、 84 晶体管 0035 CB0,CB1,CBn-1,CBn 控制线路 0036 OSC1 第一脉波信号 0037 OSC2 第二脉波。

23、信号 具体实施方式 0038 在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。 所属领 域中具有通常知识者应可理解， 制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书 及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式， 而是以元件在功能上的 差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的 包含 是一开放 说 明 书 CN 104009506 A 6 4/6 页 7 式的用语， 故应解释成 包含但不限定于 。此外，耦接 或 连接 一词在此包含任何直接 及间接的电气或结构连接手段。因此， 若文中描述第一装置耦接 / 连接第二装置， 则代表所 述第一装置可直。

24、接电气 / 结构连接所述第二装置， 或通过其它装置或连接手段间接地电气 / 结构连接至所述第二装置。 0039 请参考图1， 图1是本发明所公开的电池双向平衡电路的示意图。 电池双向平衡电 路 1 在多个串联的电池单元中， 通过返驰变压器进行电池单元之间的电量平衡。电池双向 平衡电路 1 包含一个返驰电压器 10（flyback converter） 、 一个电池单元串 20、 一个控制 单元 50、 一个脉波产生器 60 以及一个充电泵 70。其中电池单元串 20 包含多个电池单元， 且分成一个第一电池组 30 以及一个第二电池组 40， 第一电池组 30 串联第二电池组 40， 第 一电池。

25、组 30 具有多个彼此串联的第一电池单元 31， 第二电池组 40 具有多个彼此串联的第 二电池单元41。 每一个第一电池单元31以及第二电池单元41分别通过线圈蜷绕耦接返驰 变压器 10， 且在第一电池单元 31、 第二电池单元 41 与返驰变压器 10 之间均具有开关， 如图 1 中的开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn等， 以控制任一个电池单元与返驰变压器 10 之间是否产生能 量传递。 0040 控制单元 50、 脉波产生器 60 以及充电泵 70 彼此耦接， 控制单元 50 用来侦测电池 单元串 20 中每一个电池单元的相对容量 （relative state of capacit。

26、y,RSOC） ， 以决定哪 些电池单元间要进行电量平衡。控制单元 50 中的控制线路 CB0、 CB1、 CBn-1、 CBn对应控 制开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn， 在图 1 的实施例中， 则是通过充电泵 70 耦接开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn， 由于开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn在本实施例中是高准位导通开关， 因此由充电泵 70 提供导 通开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn的增补电压。在其它的实施例中， 也可不使用充电泵 70， 控制单 元 50 直接耦接控制开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn。此外， 脉波产生器 60 产生彼此互补的一个第 一脉波信号。

27、 OSC1 以及一个第二脉波信号 OSC2， 且耦接并控制开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn被导 通的频率宽度 （duty） 以及频率。 0041 请参考图 2A、 图 2B， 图 2A、 图 2B 是在两个电池单元之间通过返驰变压器进行能量 转换的示意图。其中第一电池单元 31 与返驰变压器 10 间具有一个开关 S1， 第二电池单元 41 与返驰变压器 10 间具有一个开关 S2。若控制单元 50 侦测到第一电池组 30 的第一电池 单元 31 的相对容量较大， 而第二电池组 40 的第二电池单元 41 的相对容量较小， 则第一电 池单元 31 与第二电池单元 41 可进行电量平衡。因。

28、此在图 2A 中， 控制单元 50 导通开关 S1， 使第一电池单元 31 电流流向返驰变压器 10， 由于第一电池单元 31 以线圈蜷绕在返驰变压 器 10， 因此流过的电流 （电能） 在返驰变压器 10 上被转换为磁能。接着在图 2B 中， 控制单元 50 断开开关 S1， 同时导通开关 S2， 使返驰变压器 10 上的磁能转换成电能 （电流） 并传送给第 二电池单元 41， 以对第二电池单元充电 41。特别注意的是， 在本发明中， 返驰变压器 10 的 设计， 使电池单元与电池单元间通过返驰变压器 10 以能量转换的方式传递电能， 而非以电 压压差的方式。 0042 请参考图 3A、 图。

29、 3B、 图 4A 以及图 4B。图 3A、 图 3B 是本发明电池单元与返驰变压 器的另一个实施例的示意图， 图 4A、 图 4B 则是分别对应图 3A、 图 3B 的开关控制与电流变化 的关系图。如前所述， 脉波产生器 60 产生彼此互补的第一脉波信号 OSC1 以及第二脉波信 号 OSC2， 且耦接并控制开关 S0、 S1、 Sn-1、 Sn被导通的频率宽度 （Duty） 以及频率。因此举 例而言， 第一脉波信号 OSC1 即用来控制第一电池组 30 的多个第一电池单元 31、 32 与返驰 说 明 书 CN 104009506 A 7 5/6 页 8 变压器 10 之间的开关的导通频率。

30、宽度及频率， 而与第一脉波信号 OSC1 互补的第二脉波信 号 OSC2 则用来控制第二电池组 40 的多个第二电池单元 41、 42 与返驰变压器 10 之间的开 关的导通频率宽度及频率。 0043 在图 3A、 图 4A 中， 第一电池组 30 的第一电池单元 32 与返驰变压器 10 之间分别 如图所示设置 S1、 S1a、 S2、 S2a四个开关， 在时间区间为 t0 t1之间， 第一脉波信号 OSC1 为高 准位， 因此开关 S1、 S1a、 S2、 S2a被导通， 且 duty 为 26.6%， 但不以此为限。此时第一电池单元 32 电流流向返驰变压器 10， 流过的电流 （电能）。

31、 在返驰变压器 10 上被转换为磁能。同时参 考图 4B 中， 在时间区间为 t0 t1之间， 第二脉波信号 OSC2 为低准位， 因此开关 S3、 S3a、 S4、 S4a被断开， 即第二电池单元 42 与返驰变压器 10 之间没有能量传递。 0044 接着在图 3B、 图 4B 中， 在时间区间为 t1 t3之间， 第一脉波信号 OSC1 为低准位， 因此开关 S1、 S1a、 S2、 S2a被断开， 即第一电池单元 32 与返驰变压器 10 之间没有能量传递。 同时在图4B中， 在时间区间为t1t3之间， 第二脉波信号OSC2为高准位， 因此开关S3、 S3a、 S4被导通 （开关S4a。

32、则维持为断开状态， 详述如后） ， 且duty为26.6%， 但不以此为限。 此时返 驰变压器 10 的磁能转换为电能 （电流） 流向第二电池单元 42。由上述过程， 通过脉波产生 器 60 产生的第一脉波信号 OSC1 以及第二脉波信号 OSC2， 以一个特定频率， 例如频率是 100 千赫兹 (KHz， 但不以此为限 ) 的高频脉波信号， 不断切换导通 / 断开开关 S1、 S1a、 S2、 S2a以 及开关 S3、 S3a、 S4、 S4a， 即可使第一电池单元 32 的电能通过返驰变压器 10 转换为磁能在转 换为电能释放给第二电池单元 42， 达到电池平衡的目的。 0045 请参考图。

33、 5A、 图 5B 以及图 5C， 其是本发明电池双向平衡电路 1 中使用止逆电路的 示意图。如前面图 3A、 图 3B、 图 4A 以及图 4B 所示， 在图 5A 中， 止逆电路由晶体管以及开关 所组成。例如在第一电池单元 32 与返驰变压器 10 之间并联的开关 S1a与晶体管 81 形成一 个止逆电路， 并联的开关 S2a与晶体管 82 形成一个止逆电路， 在第二电池单元 42 与返驰变 压器 10 之间并联的开关 S3a与晶体管 83 形成一个止逆电路， 并联的开关 S4a与晶体管 84 形 成一个止逆电路。且如前所述， 开关 S1、 S1a、 S2、 S2a以及开关 S3、 S3a。

34、、 S4、 S4a均由控制单元 50 （或通过充电泵 70） 耦接并控制其导通及断开。 0046 图 5A 所显示的状态与图 3A 相同， 即在时间区间为 t0 t1之间， 开关 S1、 S1a、 S2、 S2a 均被导通， 而由第一电池单元 32 产生的电流 （电能） 在返驰变压器 10 上被转换为磁能。图 5B 所显示的状态与图 3B 相同， 即在时间区间为 t1 t3之间， 开关 S3、 S3a、 S4均被导通 （但开 关 S4a则维持断开） ， 而返驰变压器 10 的磁能转换为电能 （电流） 释放给第二电池单元 42。 0047 请一并参考图 4B。由开关 S3、 S3a、 S4被导通。

35、， 且其 duty 为 26.6% 来看， 在时间 t2 时， 返驰变压器 10 的磁能即完全被转换为电能 （电流） 释放给第二电池单元 42， 因此如图 5B、 图 5C 所示， 在时间区间为 t1 t3之间， 开关 S4a维持断开状态， 即可在时间区间为 t2 t3时防止第二电池单元 42 的电能产生的电流流动， 而在返驰变压器 10 上被转换为磁能。 0048 请参考图 6A、 图 6B 以及图 6C。如前所述， 控制单元 50 依据各电池单元的相对容 量决定控制某些开关， 使该些开关所对应的电池单元之间进行平衡。本发明的架构可提供 多种不同的平衡组合。例如在图 6A 中， 针对第一电池。

36、组 30 中的一个第一电池单元 （即电池 6） 与第二电池单元 40 中的一个第二电池单元 （即电池 14） 之间进行平衡， 在图 6B 中， 针对 第一电池组 30 中的一个第一电池单元 （即电池 6） 与第二电池单元 40 中的多个第二电池单 元 （即电池 12 14） 之间进行平衡， 在图 6C 中， 针对第一电池组 30 中的多个第一电池单元 说 明 书 CN 104009506 A 8 6/6 页 9 （即电池 5 7） 与第二电池单元 40 中的多个第二电池单元 （即电池 12 14） 之间进行平 衡。 其中需进行平衡的在第一电池组的电池单元与第二电池组的电池单元间的平衡可以是 双。

37、向的， 也就是说除了一或多个第一电池单元释能给一或多个第二电池单元外， 也可以由 一或多个第二电池单元释能给一或多个第一电池单元。 0049 通过监控第一电池组 30 的多个第一电池单元 31、 32 以及第二电池组 40 的多个第 二电池单元41、 42的相对容量， 控制单元50即可弹性地决定控制两个电池组中哪些电池单 元， 同时通过脉波产生器60产生的高频脉波信号以及返驰变压器10进行磁能转换， 使第一 电池单元 31、 32 与第二电池单元 41、 42 进行能量交换。而在进行能量交换的过程中， 控制 单元 50 并依据电池单元的相对容量， 判断是否达到平衡。并在第一电池单元 31、 3。

38、2 与第二 电池单元 41、 42 的相对容量达到平衡时， 控制脉波产生器 60 停止传送第一脉波信号 OSC1 以及第二脉波信号 OSC2。 0050 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 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。 说 明 书 CN 104009506 A 9 1/12 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 10 2/12 页 11 图 2A 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 11 3/。

39、12 页 12 图 2B 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 12 4/12 页 13 图 3A 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 13 5/12 页 14 图 3B 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 14 6/12 页 15 图 4A 图 4B 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 15 7/12 页 16 图 5A 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 16 8/12 页 17 图 5B 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 17 9/12 页 18 图 5C 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 18 10/12 页 19 图 6A 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 19 11/12 页 20 图 6B 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 20 12/12 页 21 图 6C 说 明 书 附 图 CN 104009506 A 21 。