WO2024139447A1 - 充放电的均衡控制方法、装置、***及电子设备 - Google Patents
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Definitions
- the present application relates to the field of charging technology, and in particular to a charging and discharging balance control method, device, system and electronic equipment.
- Acquiring status information of a plurality of batteries connected in series during a charging or discharging process wherein the capacities of the plurality of batteries are different, a positive electrode of each of the batteries is respectively used to be connected to a load through a corresponding balancing branch, and the plurality of batteries are connected in series to a charging circuit, and the charging circuit is used to charge the plurality of batteries connected in series;
- the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch is adjusted so that the voltage difference of the multiple batteries is within a preset range.
- a second aspect of the present application provides a charge and discharge balance control device, comprising:
- An acquisition module used for acquiring status information of a plurality of batteries connected in series during charging or discharging, wherein the capacities of the plurality of batteries are different, the positive electrodes of the plurality of batteries are respectively used for connecting to a load through a corresponding balancing branch, the plurality of batteries are connected in series to a charging circuit, and the charging circuit is used for charging the plurality of batteries connected in series;
- the control module is used to adjust the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch according to the capacity of the multiple batteries and the state information, so that the voltage difference of the multiple batteries is within a preset range.
- a third aspect of the present application provides a battery balancing control system, comprising:
- a charging circuit connected to the plurality of batteries connected in series, and configured to charge the plurality of batteries connected in series;
- each balancing branch is respectively connected to a positive electrode of the battery, the charging circuit and the load, and is used to adjust the charging current and discharging current of the battery connected thereto;
- the processing circuit is used to obtain the status information of each of the batteries during the charging and/or discharging process, and to control at least one balancing branch to adjust the charging current and/or discharging current of the battery connected thereto according to the capacity of the multiple batteries and the status information, so that the voltage difference of the multiple batteries is within a preset range.
- a fourth aspect of the present application provides an electronic device, including:
- a fifth aspect of the present application provides an electronic device, including:
- a charging circuit connected to the plurality of batteries connected in series, and configured to charge the plurality of batteries connected in series;
- each balancing branch is respectively connected to a positive electrode of the battery, the charging circuit and the load, and is used to adjust the charging current and discharging current of the battery connected thereto;
- a sixth aspect of the present application provides a computer-readable storage medium having a computer program stored thereon, wherein the computer program implements the steps of the above-mentioned balancing control method when executed by a processor.
- FIG1 is a schematic diagram of a charging and discharging circuit according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2( a ) is a second circuit diagram of a charge and discharge circuit according to an embodiment
- FIG3( a ) is a schematic diagram of a DC conversion unit in a forward buck mode according to an embodiment
- FIG3( b ) is a schematic diagram of a reverse boost mode of a DC conversion unit according to an embodiment
- FIG4 is a flow chart of a balancing control method according to an embodiment
- FIG5 is a second flow chart of a balancing control method according to an embodiment
- FIG6 is a third flow chart of a balancing control method according to an embodiment
- FIG7 is a fourth flow chart of a balancing control method according to an embodiment
- FIG8 is a fifth flow chart of a balancing control method according to an embodiment
- first, second, etc. used in this application can be used to describe various elements in this article, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish the first element from another element, and cannot be understood as indicating or implying relative importance or implicitly indicating the number of technical features indicated. Thus, the features defined as “first” and “second” can explicitly or implicitly include at least one of the features. In the description of this application, the meaning of “multiple” is at least two, such as two, three, etc., unless otherwise clearly and specifically defined. It should be noted that when an element is referred to as "arranged on” another element, it can be directly on another element or there can also be a centered element. When an element is considered to be “connected” to another element, it can be directly connected to another element or there may be a centered element at the same time.
- the balancing current of the balancing branch 20 in which the bidirectional current limiting unit 220 adjusts the balancing current of the balancing branch 20 in which it is located is the shunting of the charging current and/or discharging current by the balancing branch 20.
- the two balancing branches 20 corresponding to each two batteries can form a closed-loop charging circuit during the charging process, and can form a parallel multi-battery series discharge circuit and a single-battery series discharge circuit during the discharge process.
- the bidirectional current limiting unit 220 adjusts the balancing current, including adjusting the flow direction of the balancing current and/or the current value.
- the bidirectional current limiting unit 220 regulates the flow direction of the balancing current by controlling the balancing current to flow from one battery through the corresponding balancing branch 20 during the charging process, and then to flow through the other battery through the balancing branch 20 corresponding to the other battery, so that one battery charges the other battery to achieve the regulation of the charging current; or it can be that during the discharging process, the balancing current is controlled to flow from one battery through the corresponding balancing branch 20 to the load, or from the load to the one battery, or the balancing current is controlled to flow from one battery through the corresponding balancing branch 20, and then to flow through the other battery through the balancing branch 20 corresponding to the other battery, so as to achieve the regulation of the discharge current.
- the forward step-down mode is to perform step-down conversion processing on the voltage of multiple batteries connected in series to supply power to the load; or to perform step-down conversion on the voltage of the battery connected thereto and output it to another battery;
- the reverse step-up mode can be understood as to perform step-up conversion on the voltage of the battery connected thereto and output it to another battery. It can be understood that in the forward buck mode, the DC conversion unit 210 performs a buck process on the input voltage to obtain a lower output voltage; in the reverse boost mode, the DC conversion unit 210 performs a boost process on the input voltage to obtain a higher output voltage.
- the input and output directions of the DC conversion unit 210 are different, so the directions of the current allowed to pass through are also different.
- the balancing control method, device, system, electronic device and computer-readable storage medium involved in the embodiments of the present application can adjust the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch 20, so that the voltage difference of multiple batteries is within a preset range, thereby realizing the balanced charging and discharging control of multiple batteries connected in series during the charging and discharging process.
- Step 404 according to the capacity and status information of the multiple batteries, adjust the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch, so that the voltage difference of the multiple batteries is within a preset range.
- the current charging and discharging status of each battery can be determined according to the status information and capacity, and the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch can be adjusted in a targeted manner according to the charging and discharging status of each battery to control the voltage difference of the multiple batteries to be within a preset range, thereby achieving balanced charging and discharging of each battery.
- the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch can be adjusted by the DC conversion unit and the bidirectional current limiting unit of the balancing branch in the above embodiment.
- the charge and discharge balancing control method provided in the present embodiment obtains status information of multiple batteries connected in series during the charging or discharging process; according to the capacity and status information of the multiple batteries, the charging current and/or discharging current of the battery connected to at least one balancing branch is adjusted to make the voltage difference of the multiple batteries within a preset range, thereby balancing the charging and discharging speeds of batteries of different capacities under the condition of balanced current regulation, ensuring that they are fully charged or discharged at the same time, or close to being fully charged or discharged at the same time, and maximizing the use of the structural space of a device with a folding screen form factor or a special-shaped battery compartment, increasing the battery capacity of the terminal device, and thus improving the battery life of the device.
- Step 502 adjusting the balancing current on the balancing branch corresponding to the battery with the first voltage or the battery with the second voltage among the multiple batteries in the discharge process, so that the discharge current of the battery with the first voltage is greater than the discharge current of the battery with the second voltage, the first voltage is greater than the second voltage, and the voltage difference is greater than a preset range.
- the equalizing current of the equalizing branch corresponding to any one of the two batteries can be adjusted according to the voltage and voltage difference of each battery, so as to adjust the discharge of the battery through the equalizing current, so as to adjust the size relationship between the discharge current of the battery of the second voltage and the discharge current of the battery of the first voltage, so that the discharge current of the battery of the first voltage among the two batteries is greater than the discharge current of the battery of the second voltage.
- Step 504 adjusting the balancing current on the balancing circuit corresponding to the battery of the first capacity or the battery of the second capacity among the multiple batteries in the charging process, so that the charging current of the battery of the first capacity is less than the charging current of the battery of the second capacity, the first capacity is less than the second capacity, and the voltage difference between the battery of the first capacity and the battery of the second capacity is greater than a preset range.
- the first capacity is greater than the second capacity.
- the voltage rise speeds of the two batteries will be different, and the voltage rise speed of the small-capacity battery is greater than the voltage rise speed of the large-capacity battery, resulting in a voltage difference between the two batteries.
- the two batteries with a voltage difference can be understood as a battery of the first capacity and a battery of the second capacity, respectively. If the battery of the first capacity and the battery of the second capacity continue to be charged with the same charging current, this will cause the voltage difference between the two batteries to become larger and larger, resulting in the last two batteries not being able to be fully charged at the same time.
- the charging current of the battery of the first capacity is less than the charging current of the battery of the second capacity, since the charging current of the battery of the first capacity is smaller, the voltage rise rate of the battery of the first capacity is slower than the voltage rise rate of the battery of the second capacity, so that the voltage difference can be quickly reduced, the charging balance is achieved, and the voltages of the batteries of large and small capacities are kept basically equal, ensuring that the two batteries are fully charged at the same time.
- Step 602 When the capacity of the first battery is smaller than the capacity of the second battery, the voltage of the first battery is greater than the voltage of the second battery and the voltage difference is greater than a first threshold, or the voltage of the first battery is less than the voltage of the second battery and the voltage difference is within a threshold range, adjust the balancing current on the balancing branch connected to the second battery.
- Step 604 When the capacity of the first battery is larger than the capacity of the second battery, the voltage of the first battery is greater than the voltage of the second battery and the voltage difference is greater than a second threshold, adjust the balancing current on the balancing branch connected to the second battery.
- the second battery is connected to the charging circuit through the first battery, so that the first battery is located at the high end of the charging circuit relative to the second battery, and the second battery is located at the low end far from the charging circuit relative to the first battery.
- the positive electrode of the first battery is connected to the load through the balancing branch
- the positive electrode of the second battery is connected to the load in series through the first battery on the one hand
- the positive electrode of the second battery is connected to the load through the balancing branch on the other hand.
- the balancing branch and the series branch corresponding to the first battery form a first discharge path
- the balancing branch corresponding to the second battery forms a second discharge path.
- the two discharge paths are connected in parallel.
- the balancing current on the balancing branch corresponding to the second battery is adjusted to make the discharge current of the first battery greater than the discharge current of the second battery, and further make the voltage drop rate of the first battery faster than the voltage drop rate of the second battery, reduce the voltage difference, and achieve balanced discharge.
- the balancing current on the balancing branch corresponding to the second battery is adjusted so that the discharge current of the first battery is greater than the discharge current of the second battery, and the voltage drop rate of the first battery is further made faster than the voltage drop rate of the second battery, thereby reducing the voltage difference and achieving balanced discharge.
- the discharge current of the first battery and the second battery can be specifically controlled by controlling the balancing current, so as to control the voltage difference between the first battery and the second battery within a preset range, thereby achieving discharge balancing of the first battery and the second battery.
- the discharge balancing control method of the first battery and the second battery can be referred to.
- the flow direction and parameter value of the balancing current can be adjusted in different directions and degrees corresponding to different balancing branches to achieve discharge balancing between multiple batteries.
- the balancing control method further includes: step 702 and step 704 .
- Step 702 When the capacity of the first battery is smaller than the capacity of the second battery, the voltage of the first battery is smaller than the voltage of the second battery, and the voltage difference is greater than a first threshold, the balancing branch corresponding to the first battery is disconnected and the balancing branch corresponding to the second battery is turned on, so that the second battery is discharged alone.
- Step 704 When the capacity of the first battery is larger than the capacity of the second battery, the voltage of the first battery is smaller than the voltage of the second battery, and the voltage difference is greater than a first threshold, the balancing branch corresponding to the first battery is disconnected and the balancing branch corresponding to the second battery is turned on, so that the second battery is discharged alone.
- the voltage difference when the voltage difference is greater than the first threshold, it exceeds the preset range, so that the voltage difference greater than the first threshold will cause the battery to discharge unevenly.
- the capacity of the first battery is less than the capacity of the second battery
- the voltage of the first battery is less than the voltage of the second battery
- the voltage difference is greater than the first threshold, if the first battery with small capacity and small voltage continues to discharge, it will be emptied in a short time.
- the balancing branch corresponding to the first battery is disconnected and the balancing branch corresponding to the second battery is turned on, so that the second battery is discharged alone, avoiding over-discharge of the first battery, ensuring that the first battery and the second battery are emptied at the same time, and achieving balanced discharge of the first battery and the second battery.
- the capacity of the first battery is greater than the capacity of the second battery
- the voltage of the first battery is less than the voltage of the second battery, and the voltage difference is greater than the first threshold, if the first battery with large capacity and large voltage continues to discharge, it will be emptied in a short time.
- the balancing control method further includes: step 706 and step 708 .
- Step 706 When the capacity of the first battery is smaller than the capacity of the second battery, and the voltage of the first battery is greater than the voltage of the second battery, and the voltage difference is within the threshold range, the balancing branch connected to the first battery is turned on and the balancing branch connected to the second battery is turned off, so that the discharge current of the first battery is equal to the discharge current of the second battery.
- Step 708 When the capacity of the first battery is larger than the capacity of the second battery, and the voltage of the first battery is less than the voltage of the second battery, and the voltage difference is within the threshold range, the balancing branch connected to the first battery is turned on and the balancing branch connected to the second battery is turned off, so that the discharge current of the first battery is equal to the discharge current of the second battery.
- the threshold range is a range less than the first threshold and greater than the second threshold.
- the threshold range exceeds the preset range, so that the voltage difference within the threshold range will cause uneven discharge of the battery.
- the capacity of the first battery is less than the capacity of the second battery, and the voltage of the first battery is greater than the voltage of the second battery, and the voltage difference is within the threshold range
- the voltage difference will increase in the reverse direction, that is, the voltage difference will quickly change from the first battery voltage being greater than the second battery voltage to the second battery voltage being greater than the first battery voltage, and the voltage difference gradually increases.
- the voltage difference When the capacity of the first battery is greater than the capacity of the second battery, and the voltage of the first battery is less than the voltage of the second battery, and the voltage difference is within the threshold range, if the scheme in the case of being greater than the first threshold continues to work in the balancing current regulation mode, so that the second battery is discharged alone, the voltage of the second battery continues to drop.
- the voltage difference decreases rapidly from greater than the first threshold to within the threshold range, the voltage difference will increase in the reverse direction, that is, the voltage difference will quickly change from the first battery voltage being less than the second battery voltage to the first battery voltage being greater than the second battery voltage, and the voltage difference gradually increases.
- the discharge current of the first and second batteries can be controlled to control the voltage difference between the first and second batteries to be within the preset range, so as to achieve discharge balance of the first and second batteries.
- the balancing control method further includes: step 710 and step 712 .
- Step 710 When the voltage difference between the first battery voltage and the second battery voltage is less than the second threshold value and the first battery voltage is less than the second battery voltage, the balancing branch connected to the first battery is turned off and the balancing branch connected to the second battery is turned on, so that the discharge current of the battery of the first capacity is less than the discharge current of the battery of the second capacity, and the first capacity is less than the second capacity.
- the voltage difference when the voltage difference is less than the second threshold, it may exceed the preset range, but the exceeding part is very small and can be close to 0. At this time, the first battery and the second battery can be fine-tuned, and the size of the balancing current is relatively small compared to the other embodiments mentioned above.
- the voltage difference between the first battery voltage and the second battery voltage is less than the second threshold, and the first battery voltage is less than the second battery voltage, if the first battery with a small voltage continues to discharge, it will be emptied in a short time.
- the balancing branch corresponding to the first battery can be turned off and the balancing branch corresponding to the second battery can be turned on, so that the second battery can be powered alone to prevent the first battery and the second battery from being discharged unevenly and the first battery from being over-discharged.
- the voltage difference between the first battery voltage and the second battery voltage is less than the second threshold, and the first battery voltage is greater than the second battery voltage, if the second battery with a small voltage continues to discharge alone, it will be emptied in a short time.
- the balancing branch corresponding to the first battery can be turned on and the balancing branch corresponding to the second battery can be turned off, so that the first battery and the second battery can be powered in series to prevent over-discharge of the second battery and ensure that the first battery and the second battery are emptied at the same time.
- the first battery and the second battery are discharged evenly. Therefore, when distributing the discharge paths of the first battery and the second battery, the current is automatically balanced and split according to the actual working condition voltage relationship, so that the average discharge current of the small-capacity battery is smaller than that of the large-capacity battery during the entire discharge process, so that the voltage difference during the entire process is close to 0, ensuring that the two batteries are discharged at the same time.
- the multiple batteries include a first battery and a second battery, and the second battery is connected to the charging circuit through the first battery; the status information includes the voltage of each battery; as shown in FIG8 , adjusting the balancing current on the balancing circuit corresponding to the battery of the first capacity or the battery of the second capacity among the multiple batteries in the charging process includes: step 802 and step 804.
- the first battery is connected to the charging circuit
- the second battery is connected in series to the charging circuit through the first battery.
- the equalizing branch corresponding to the first battery and the equalizing branch corresponding to the second battery and the series branch form a charging closed loop.
- the path of the charging current of the two batteries is mainly on the series branch of the first battery and the second battery.
- the equalizing branch corresponding to the first battery and the second battery will obtain the shunt of the charging current, that is, the equalizing current. Therefore, during the equalizing current regulation process, the equalizing current of the equalizing branch corresponding to the first battery and/or the second battery can be adjusted to achieve the regulation of the charging current of the first battery and the charging current of the second battery.
- the balancing current on the balancing branch corresponding to the second battery is adjusted to make the charging current of the first battery smaller than the charging current of the second battery, and further make the voltage rise rate of the first battery slower than the voltage rise rate of the second battery, thereby reducing the voltage difference and achieving balanced charging.
- the balancing current on the balancing branch corresponding to the second battery is adjusted to make the charging current of the first battery greater than the charging current of the second battery, and further make the voltage rise rate of the first battery faster than the voltage rise rate of the second battery, thereby reducing the voltage difference and achieving balanced charging.
- adjusting the balancing current on the balancing branches to which the first battery and the second battery are connected correspondingly further includes: when the balancing current is equal to the current threshold and the voltage difference is greater than a third threshold, reducing the total charging current.
- the current threshold is a preset maximum value of the balancing current. When the balancing current exceeds the current threshold, there may be a charging safety problem. Therefore, the balancing current is controlled not to exceed the current threshold.
- Step 904 when the first battery is fully charged and the second battery is not fully charged, control the total charging current of the charging circuit to be equal to the balancing current, and control the balancing current to be input to the second battery.
- the first battery may be fully charged while the second battery is not fully charged.
- Step 906 when the first battery is not fully charged and the second battery is fully charged, the charging circuit is controlled to stop inputting the total charging current, and the balancing current output by the second battery is controlled to be input to the first battery.
- the charging current of the second battery if the charging current of the second battery is continuously increased, the second battery may be fully charged while the first battery is not fully charged.
- the battery with the first capacity is the first battery
- the battery with the second capacity is the second battery
- the voltage of the first battery is lower than the voltage of the second battery
- the balancing branch corresponding to the second battery is disconnected, so that the first battery and the second battery are charged only through the series branch, so that the voltage of the first battery rises faster than the voltage of the second battery, and the voltage difference between the first battery and the second battery gradually decreases.
- the bidirectional current limiting unit 220 is also used to turn on the balancing branch 20 when receiving the second driving signal of the processing circuit 30, so that the target battery in the discharge process is discharged alone, and the target battery is at least one of the multiple batteries; and turn off the balancing branch 20 when receiving the third driving signal, so that the multiple batteries are discharged in series during the discharge process and/or the multiple batteries are charged in series during the charging process; wherein, when the bidirectional current limiting unit 220 disconnects the balancing branch 20, the DC conversion unit 210 turns on the balancing branch 20; when the bidirectional current limiting unit 220 turns on the balancing branch 20, the DC conversion unit 210 turns off the balancing branch 20; the balancing branch 20 where the bidirectional current limiting unit 220 is located is different from the balancing branch 20 where the DC conversion unit 210 is located.
- the bidirectional current limiting unit 220 is also used to adjust the balancing current on the balancing circuit corresponding to the battery of the first capacity or the battery of the second capacity connected to the charging process when receiving the first driving signal during the charging process, the first capacity is smaller than the second capacity, and the voltage difference between the battery of the first capacity and the battery of the second capacity is greater than a preset range, so that the charging current of the battery of the first capacity is smaller than the charging current of the battery of the second capacity, so that the voltage difference of the multiple batteries is within a preset range.
- the processing circuit 30 is also used to control the total charging current of the charging current input to remain unchanged, and control the bidirectional current limiting unit 220 to increase the balancing current until the voltage difference is less than the third threshold; and/or the processing circuit 30 is also used to control the charging circuit 10 to reduce the total charging current when the balancing current is equal to the current threshold and the voltage difference is greater than the third threshold.
- the processing circuit 30 is also used to control the total charging current of the charging circuit 10 to be equal to the balancing current when the first battery is full and the second battery is not full, and control the bidirectional current limiting unit 220 to input the balancing current to the second battery; when the first battery is not full and the second battery is full, control the charging circuit 10 to stop inputting the total charging current, and control the bidirectional current limiting unit 220 to input the balancing current output by the second battery to the first battery.
- the processing circuit 30 is also used to output a third drive signal when the voltage of the battery of the first capacity is less than the voltage of the battery of the second capacity, so that the bidirectional current limiting unit 220 turns off the balancing branch 20 where it is located, so that multiple batteries are charged in series during the charging process.
- the above-mentioned bidirectional current limiting unit 220 can be an integrated chip bidirectional current limiting device, or a circuit formed by controllable discrete devices such as triodes, MOS tubes, IGBTs, etc.
- the bidirectional current limiting unit 220 can be a PMOS tube with two tubes connected back to back, or a mechanical physical structure or biochemical container that can achieve the same function can be used.
- the DC conversion unit 210 can use a switching power supply chopper, a linear regulator, a charge pump, an LLC resonator, and other circuits with a DC voltage conversion function.
- the DC conversion unit 210 and the bidirectional current limiting unit 220 can each be a discrete device, or they can be integrated in the same chip.
- the balanced control system can achieve balanced control of charging and discharging through the voltage regulation function and equivalent switching mode of the DC conversion unit 210 and the balanced current regulation mode and switching mode of the bidirectional current limiting unit 220.
- the circuit is simple, which is conducive to reducing the size of the equipment and integrated design.
- Each battery in the above embodiment may include at least one battery cell; optionally, when the battery includes multiple battery cells, the multiple battery cells are connected in series, and the capacity of each battery cell is the same; or the multiple battery cells are connected in parallel, and the voltage of each battery cell is the same. It can be understood that in order to achieve charge and discharge balance, the full charge voltage of each battery is the same. Therefore, the above embodiment can be applied to the application of single-cell batteries and multi-cell batteries.
- each battery can also be understood as a battery pack composed of multiple batteries in series/parallel, and the full charge voltage of each battery pack is the same. Therefore, the above embodiment can also be applied to the application of multiple battery packs.
- Vbat1>Vbat2 if the voltage difference Vd>Vth (set value, corresponding to the third threshold), the bidirectional current limiting unit 220 is controlled to switch to the balanced current regulation mode, and the balanced current Ib is adjusted in real time through closed-loop control to make Ibat1 ⁇ Ibat2, and the voltage difference between the two batteries is reduced until it is less than Vth.
- the load is automatically powered in a balanced manner according to situation (1).
- the present application also provides another electronic device, including: multiple batteries connected in series, each of which has a different capacity and is used for discharging to provide voltage for a load; a charging circuit, connected to the multiple batteries connected in series, and used to charge the multiple batteries connected in series; multiple balancing branches, each of which is respectively connected to the positive electrode of a battery, the charging circuit and the load, and is used to adjust the charging current and discharging current of the battery connected thereto; a memory and a processor, the memory storing a computer program, and the processor implementing the steps of the above-mentioned balancing control method when executing the computer program, which can balance the charging and discharging speeds of batteries of different capacities under the condition of balanced current regulation, ensure that they are fully charged or discharged at the same time, and can maximize the use of the structural space of a device with a folding screen form or a special-shaped battery compartment, increase the battery capacity of the terminal device, and thus improve the battery life of the device.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本申请涉及一种充放电的均衡控制方法、装置、***及电子设备，通过获取串联的多个电池在充电或放电过程中的状态信息(402)，根据多个电池的容量和状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围(404)，从而可以平衡不同容量的电池在均衡调流条件下的充放电速度，保证同时充满或者放空，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年12月27日提交中国专利局、申请号为2022116857141、发明名称为“充放电的均衡控制方法、装置、***及电子设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及充电技术领域，特别是涉及一种充放电的均衡控制方法、装置、***及电子设备。
这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成示例性技术。
随着折叠屏手机、平板等终端的应用，对电池的形状设计提出了新的要求。而传统的双电芯串联方式，为了保证两个电芯充放电均衡，通常要求两个电芯的尺寸、容量等参数相同。
然而，该类串联电池的形状基本上呈中心对称，限制了手机等终端的结构堆叠，并造成容量浪费。
发明内容
根据本申请的各种实施例，提供一种充放电的均衡控制方法、装置、***及电子设备，能够在不等容电池的基础上实现充放电的均衡控制，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
本申请第一方面提供了一种充放电的均衡控制方法，包括：
获取串联的多个电池在充电或放电过程中的状态信息，其中，所述多个电池的容量各不相同，各所述电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，所述多个电池串联后与充电电路连接，所述充电电路用于对串联的所述多个电池充电；
根据所述多个电池的容量和所述状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使所述多个电池的电压差处于预设范围。
本申请第二方面提供了一种充放电的均衡控制装置，包括：
获取模块，用于获取串联的多个电池在充电或放电过程中的的状态信息，其中，所述多个电池的容量各不相同，各所述电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，所述多个电池串联后与充电电路连接，所述充电电路用于对串联的所述多个电池充电；
控制模块，用于根据所述多个电池的容量和所述状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使所述多个电池的电压差处于预设范围。
本申请第三方面提供了一种电池均衡控制***，包括：
串联的多个电池，所述多个电池的容量各不相同，用于放电以为负载提供电压；
充电电路，与串联的所述多个电池连接，用于对串联的所述多个电池充电；
多条均衡支路，每一均衡支路分别与一所述电池的正极、所述充电电路和所述负载连接，用于调节与其连接的电池的充电电流和放电电流；
处理电路，用于获取各所述电池在充电和/或放电过程中的状态信息，以及用于根据所述多个电池的容量和所述状态信息，控制至少一均衡支路调节与其连接的电池的充电电流和/或放电电流，使所述多个电池的电压差处于预设范围。
本申请第四方面提供了一种电子设备，包括：
负载；及
如权上所述的均衡控制***。
本申请第五方面提供了一种电子设备，包括：
串联的多个电池，所述多个电池的容量各不相同，用于放电以为负载提供电压；
充电电路，与串联的所述多个电池连接，用于对串联的所述多个电池充电；
多条均衡支路，每一均衡支路分别与一所述电池的正极、所述充电电路和所述负载连接，用于调节与其连接的电池的充电电流和放电电流；
存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的均衡控制方法的步骤。
本申请第六方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的均衡控制方法的步骤。
本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例的充放电电路的电路示意图之一；
图2(a)为一实施例的充放电电路的电路示意图之二；
图2(b)为一实施例的充放电电路的电路示意图之三；
图3(a)为一实施例的直流变换单元正向降压模式的示意图；
图3(b)为一实施例的直流变换单元反向升压模式的示意图；
图4为一实施例的均衡控制方法的流程图之一；
图5为一实施例的均衡控制方法的流程图之二；
图6为一实施例的均衡控制方法的流程图之三；
图7为一实施例的均衡控制方法的流程图之四；
图8为一实施例的均衡控制方法的流程图之五；
图9为一实施例的均衡控制方法的流程图之六；
图10为一实施例的均衡控制装置的结构框图；
图11为一实施例的电池均衡控制***的结构框图之一；
图12为一实施例的电池均衡控制***的结构框图之二；
图13为一实施例的电池均衡控制***的结构框图之三；
图14为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之一；
图15为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之二；
图16为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之三；
图17为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之四；
图18为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之五；
图19为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之六；
图20为一实施例的均衡控制过程的结构示意图之七；
图21为一实施例的电子设备的结构框图。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
本申请实施例涉及的均衡控制方法、装置、***可以应用到具有充放电功能的电子设备，其电子设备可以为手持设备、车载设备、智能汽车、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)(例如，手机)，移动台(Mobile Station，MS)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子设备。
本申请实施例涉及的均衡控制方法、装置、***、电子设备及计算机可读存储介质，均可以用于控制串联的多个电池在充放电过程中的均衡充放电，从而使得多个电池同时充满和放空，从而减小充放电过程容量的损耗，提高充电速度和续航能力。其中，多个电池的容量各不相同，各电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，多个电池串联后与充电电路连接。
多个电池的容量各不相同，不等容的多个电池，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。然而，多个电池的容量差异，会导致在充放电过程中部分电池充不满、放不尽的问题，造成电池容量损失和温度升高，加速电池衰减，降低电池的可用容量。均衡充放电是指可以抑制串联电池之间的这种容量损耗的充放电方式。
图1为一个实施例中多个电池串联后与充电电路10连接，且各电池的正极分别通过对应均衡支路20与负载连接形成的充放电电路的电路示意图(图1以两个电池为例进行示意，两个电池分别为Bat1电池和Bat2电池)。
各电池的正极分别用于通过对应的均衡支路20与负载连接，从而各电池可以为负载供电，负载是指充放电电路所应用的电子设备中的用电器件。
多个电池串联后与充电电路10连接，从而各电池可以接收充电电路10输出的充电电流；同时，串联的多个电池用于放电以为负载提供电压。充电电路10的输入端用于连接外部电源，输出端与串联的多个电池连接，用于对串联的多个电池充电。外部电源可以是直接输出适配于电池充电电压要求的外部电源；也可以是输出的充电电压不满足电池充电电压要求的外部电源，此时，可以利用充电电路10对其不适配的输出电压进行转换后再为电池充电。充电电路10和外部电源的连接实现，根据电池的适配充电电压的大小以及外部电源提供的电压大小而定。例如，充电电路10对输入电压的要求为5V的直流电压，外部电源提供的为220V交流电压时，充电电路10的输入端与外部电源连接，充电电路10对该220V交流电进行电压转换后生成5V直流电压作用于电池。当外部电源提供的是5V直流电压时，充电电路10可以直接将外部电源的输出电压传输至电池。
可选地，如图2(a)和图2(b)所示，每一均衡支路20包括一个直流变换单元210和/或一个双向限流单元220。各直流变换单元210，用于对与其连接的电池的电压进行电压变换后，为其他电池提供电压；双向限流单元220，用于对其所处均衡支路20的均衡电流进行调节，以使串联的多个电池的电压差处于预设范围。可以理解，双向限流单元220调节的其所在均衡支路20的均衡电流即为均衡支路20对充电电流和/或放电电流的分流。多个电池中，每两个电池对应连接的两均衡支路20可在充电过程中形成闭环的充电回路，可在放电过程中形成并联的多电池串联放电回路、单电池串联放电回路，因此，为了实现对多电池的充放电均衡控制，每两个电池对应连接的两均衡支路20中的单电池放电回路所在的均衡支路20上至少设有双向限流单元220，且多电池串联放电回路所在的均衡支路20至少设有直流变换单元210。可选地，直流变换单元210、双向限流单元220可以各自为分立器件，也可以集成在同一个芯片内。
进一步地，在充电过程中，双向限流单元220用于对充电电路10输出的总充电电流进行均衡支路20的均衡电流调节，以调节输入至各电池的充电电流，使得多个电池充电电压差处于预设范围，保证容量不同的多个电池同时充满，或接近于同时充满；在放电过程中，双向限流单元220用于对各个电池的放电电流进行均衡支路20的均衡电流调节，以调节多个电池的放电电流，使得多个电池放电电压差处于预设范围，保证容量不同的多个电池同时放空，或接近于同时放空。可选地，双向限流单元220对均衡电流进行调节，包括调节均衡电流的流向和/或电流值的调节。双向限流单元220对均衡电流的流向的调节，可以是在充电过程中，控制均衡电流从一电池流经对应连接的均衡支路20，再通过另一电池对应连接的均衡支路20流经该另一电池，以使得一电池对另一电池进行充电，实现充电电流的调节；还可以是放电过程中，控制均衡电流从一电池流通过对应连接的均衡支路20流往负载，或者从负载流往该一电池，或者控制均衡电流从一电池流经对应连接的均衡支路20，再通过另一电池对应连接的均衡支路20流经该另一电池，以实现放电电流的调节。对电流值的调节可以是增大均衡电流的电流值，或者减小均衡电流的电流值。可选地，双向限流单元220被配置有可控限流模式，当工作在可控限流模式时，双向限流单元220调节所处均衡支路20上的均衡电流；当双向限流单元220切换至可控限流模式时，双向限流单元220相当于一个可变电阻，可以通过控制模块控制驱动信号，实时闭环调整流过的电流大小。可选地，各双向限流单元220还被配置有开关模式，还用于工作在开关模式时，切换所处的均衡支路20的通断状态，以调节均衡支路20连接的电池的充电电流和/或放电电流；当双向限流单元220工作在开关模式时，双向限流单元220相当于一个负载开关，直通时相当于短路或者阻值接近0的固定电阻，关断时相当于断路。
进一步地，在充放电过程，直流变换单元210在充放电过程中对与其连接的电池的电压进行电压变换的过程中，直流变换单元210的两端存在电压差，该电压差将限制允许通过该直流变换单元210的电流的流向。因此，在充放电过程，双向限流单元220和直流变换单元210可以共同对均衡支路20上的均衡电流进行调节。可选地，直流变换单元210还用于在电池的放电过程中，对串联的多个电池的电压进行降压变换处理，以对负载供电。从而，各直流变换单元210，可以理解为被配置有正向降压模式和反向升压模式，正向降压模式即为对串联的多个电池的电压进行降压变换处理，以对负载供电；或对其连接的电池的电压进行降压变换后输出至另一电池；反向升压模式可以理解为对与其连接的电池的电压进行升压变换后输出至另一电池。可以理解，在正向降压模式时，直流变换单元210对输入电压进行降压处理，获得电压更小的输出电压；在反向升压模式时，直流变换单元210对输入电压进行升压处理，获得电压更大的输出电压，降压处理过程和升压处理过程中，直流变换单元210的输入输出方向不同，因此，允许通过的电流的流向也各不相同。因此，直流变换单元210在不同模式工作时，即可实现对电压的调节，又可以限制允许通过该直流变换单元210的电流流向。例如，如图3(a)所示，当直流变换单元210工作在正向降压模式，直流变换单元210第一端电压小于第二端电压，允许电流从第二端流入第一端流出；如图3(b)所示，当直流变换单元210工作在反向升压模式，直流变换单元210第一端电压小于第二端电压，允许电流从第一端流入第二端流出。
进一步地，在直流变换单元210对应模式允许通过的电流的流向与均衡支路20的流向相同时，均衡支路20上的直流变换单元210等效导通；在直流变换单元210对应模式允许通过的电流的流向与均衡电流的流向相反时，均衡支路20上的直流变换单元210等效关断。因此，直流变换单元210相对于均衡支路20的均衡电流来说，可以简单理解为具备开关模式，包括开关模式中的导通模式和关断模式，当均衡电流的流向与对应模式允许通过的电流的流向相同时，直流变换单元210处于导通模式，能够等效导通均衡电流的传输路径；当均衡电流的流向与对应模式允许通过的电流的流向相反时，直流变换单元210处于关断模式，能够等效关断均衡电流的传输路径。
从而，本申请实施例涉及的均衡控制方法、装置、***、电子设备及计算机可读存储介质，均可以调节至少一均衡支路20连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围，实现对串联的多个电池在充放电过程中的均衡充放电的控制。
本申请实施例提供了一种充放电的均衡控制方法，如图4所示，包括：步骤402-步骤404。
步骤402，获取串联的多个电池在充电或放电过程中的状态信息。其中，多个电池的容量各不相同，各电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，多个电池串联后与充电电路连接，充电电路用于对串联的多个电池充电。关于多个电池、充电电路、均衡支路及负载的介绍，请参考上述实施例中的相关描述，在此不再描述。多个电池的状态信息可以包括各电池的电量和/或电压的参数信息，各电池的电量和/或电压的参数信息能够表征当前各电池的充放电状态，从而根据获取到的电池的状态信息和容量来调节各电池对应的均衡支路上的均衡电流，以调节各电池的均衡充放电。可以理解，电池的电量与电池的电压呈正比，因此，本申请中涉及的与电压及电压差相关的判定条件，也适用于电量及电量差相关的判定。
步骤404，根据多个电池的容量和状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围。在获取多个电池的状态信息后，根据状态信息和容量可以判定当前各个电池的充放电状态，可以根据各个电池的充放电状态有针对性的调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，以控制多个电池的电压差处于预设范围，从而实现各电池的均衡充放电。进一步地，可以通过上述实施例中均衡支路的直流变换单元、双向限流单元实现对至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流的调节。
其中，预设范围是指能够抑制充放电过程中串联电池之间容量损耗时被允许的各电池之间的电压差范围，可以理解，当多个电池的电压差处于该预设范围时，能够实现充放电均衡。可选地，预设范围可以是电压差趋近于0或者等于0。当电压差大于预设范围时，该两个电池之间不能实现均衡充放电，需要进行充电电流和/或放电电流的调节。至少一均衡支路连接的电池可以理解为是电压差大于预设范围的两个电池之间任意一个电池。可以理解，当两个电池之间存在电压差时，调节其中一电池对应连接的均衡支路的充电电流和/或放电电流，或者同时调节两个电池对应连接的均衡支路的充电电流和/或放电电流，都可以实现电压差的调节。
可选地，通过对均衡支路的均衡电流进行调节，以调节充电电流和/或放电电流。对均衡支路的均衡电流的调节，包括调节均衡电流的流向和/或电流值的调节。具体地，对均衡电流的流向的调节，可以是在充电过程中，控制均衡电流从一电池流经对应连接的均衡支路，再通过另一电池对应连接的均衡支路流经该另一电池，以使得一电池对另一电池进行充电，实现充电电流的调节；还可以是放电过程中，控制均衡电流从一电池流通过对应连接的均衡支路流往负载，或者从负载流往该一电池，或者控制均衡电流从一电池流经对应连接的均衡支路，再通过另一电池对应连接的均衡支路流经该另一电池，以实现放电电流的调节。其中，对电流值的调节可以是增大均衡电流的电流值，或者减小均衡电流的电流值。
本实施例提供的充放电的均衡控制方法，通过获取串联的多个电池在充电或放电过程中的状态信息；根据多个电池的容量和状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围，从而可以平衡不同容量的电池在均衡调流条件下的充放电速度，保证同时充满或者放空，或者趋近于同时充满或者放空，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
在一实施例中，如图5所示，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，包括：步骤502、步骤504。
步骤502，调节放电过程多个电池中第一电压的电池或第二电压的电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，以使第一电压的电池的放电电流大于第二电压的电池的放电电流，第一电压大于第二电压且电压差大于预设范围。
其中，第一电压大于第二电压。在同样的放电电流下，由于第一电压的电池和第二电压的电池的容量不同，将造成两个电池电压下降的速度不同，小容量电池的电压下降速度大于大容量电池的电压下降速度，造成两个电池间的电压差，存在电压差的两个电池可以理解为分别是第一电压的电池和第二电压的电池。若第一电压的电池和第二电压的电池持续以相同的放电电流进行放电，这将导致两个电池电压差越来越大，导致最后两个电池无法同时放空。为了避免两个电池电
压差越来越大，导致最后两个电池无法同时放空，可以根据各电池的电压和电压差对位于两个电池中任意一个电池对应连接的均衡支路的均衡电流进行调节，从而通过均衡电流调节电池的放电情况，以调节第二电压的电池的放电电流与第一电压的电池的放电电流之间的大小关系，使得两个电池中第一电压的电池的放电电流大于第二电压的电池的放电电流。当第一电压的电池的放电电流大于第二电压的电池的放电电流时，由于第一电压的电池放电电流较大，使得该第一电压的电池的电压下降速度快于第二电压的电池的电压下降速度，从而可以使电压差快速减小，实现放电均衡，使大小容量电池电压保持基本相等，保证两个电池同时放空。
步骤504，调节充电过程多个电池中第一容量的电池或第二容量的电池对应连接的均衡电路上的均衡电流，以使第一容量的电池的充电电流小于第二容量的电池的充电电流，第一容量小于第二容量，且第一容量的电池和第二容量的电池之间的电压差大于预设范围。
其中，第一容量大于第二容量。在同样的充电电流下，由于第一容量的电池和第二容量的电池的容量不同，将造成两个电池电压上升的速度不同，小容量电池的电压上升速度大于大容量电池的电压上升速度，造成两个电池间的电压差，存在电压差的两个电池可以理解为分别是第一容量的电池和第二容量的电池。若第一容量的电池和第二容量的电池持续以相同的充电电流进行充电，这将导致两个电池电压差越来越大，导致最后两个电池无法同时充满。为了避免两个电池电压差越来越大，导致最后两个电池无法同时充满，可以根据各电池的电压和电压差对两个电池中任意一个电池对应连接的均衡支路的均衡电流进行调节，从而通过均衡电流调节电池的充电情况，以调节第二容量的电池的充电电流与第一容量的电池的充电电流之间的大小关系，使得两个电池中使得第一容量的电池的充电电流小于第二容量的电池的充电电流。当第一容量的电池的充电电流小于第二容量的电池的充电电流时，由于第一容量的电池充电电流较小，使得该第一容量的电池的电压上升速度慢于第二电压的电池的电压上升速度，从而可以使电压差快速减小，实现充电均衡，使大小容量电池电压保持基本相等，保证两个电池同时充满。
在一实施例中，多个电池包括第一电池和第二电池，第二电池通过第一电池连接至充电电路；状态信息包括各电池的电压；如图6所示，调节放电过程多个电池中第一电压的电池或第二电压的电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，包括：步骤602、步骤604。
步骤602，在第一电池的容量小于第二电池的容量的情况下，在第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第一阈值，或第一电池电压小于第二电池电压且电压差处于阈值范围内时，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流。步骤604，在第一电池的容量大于第二电池的容量的情况下，在第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第二阈值时，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流。
其中，阈值范围为小于等于第一阈值且大于第二阈值，第二阈值大于预设范围且第二阈值小于第一阈值。第一阈值和第二阈值均超出预设范围，从而，第一阈值和第二阈值对应的电压差均存在放电不均衡的问题，可以理解，在放电均衡调节的过程中，当电压差越大时，对应均衡电流的调节幅度更大；当电压差越小时，对应均衡电流的调节幅度更小。
其中，第二电池通过第一电池连接至充电电路，从而第一电池相对第二电池位于靠近充电电路的高端，第二电池相对于第一电池位于远离充电电路的低端。在放电过程，第一电池的正极过均衡支路连接至负载，第二电池的正极一方面通过第一电池串接至负载，第二电池的正极另一方面，通过均衡支路连接至负载，相对于第一电池和第二电池来说，第一电池对应的均衡支路和串联支路形成第一放电路径，第二电池对应的均衡支路形成第二放电路径，两个放电路径并联，通过调节第一放大路径和/或第二放大路径上的均衡电流，可以调节第一电池、第二电池的放电电流。可以理解，当多个电池仅为两个电池时，可以直接调节位于低端的第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流；当多个电池的数量大于两个时，若第一电池、第二电池分别位于最顶端和最低端，则可以仅控制第二电池对应均衡支路上的均衡电流，若第一电池、第二电池均非位于最顶端，则可以调节第一电池对应均衡支路的均衡电流和/或第二电池对应均衡支路的均衡电流。
在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第一
阈值的情况下，若第一电池和第二电池以相同放电电流进行放电，则容量较小且电压较大的第一电池的电压下降速度将慢于容量较大且电压较小的第二电池的电压下降速度，导致不均衡。因此，在满足此条件的情况下，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，使第一电池的放电电流大于第二电池的放电电流，进一步使第一电池的电压下降速度快于第二电池的电压下降速度，减小压差，实现均衡放电。可选地，调节第一电池的放电电流等于第二电池的放电电流与均衡电流之和，以使第一电池的放电电流大于第二电池的放电电流，即Ibat1＝Ibat2+Ib>Ibat2(其中，Ibat1为第一电池的放电电流、Ibat2为第二电池的放电电流、Ib为均衡电流)。
在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差处于阈值范围内中的情况下，若第一电池和第二电池以相同放电电流进行放电，则容量较小且电压较小的第一电池的电压下降速度将快于容量较大且电压较大的第二电池的电压下降速度，导致不均衡。因此，在满足此条件的情况下，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，使第一电池的放电电流小于第二电池的放电电流，进一步使第一电池的电压下降速度慢于第二电池的电压下降速度，减小压差，实现均衡放电。可选地，调节第一电池的放电电流等于输入至负载的总放电电流与均衡电流之差，使第一电池的放电电流小于第二电池的放电电流，即Ibat1＝Isys-Ib＜Ibat2(其中，Isys为输入至负载的总放电电流)。
在第一电池的容量大于第二电池的容量，第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第二阈值的情况下，若第一电池和第二电池以相同放电电流进行放电，则容量较大且电压较大的第一电池的电压下降速度将慢于容量较小且电压较小的第二电池的电压下降速度，导致不均衡。因此，在满足此条件的情况下，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，使第一电池的放电电流大于第二电池的放电电流，进一步使第一电池的电压下降速度快于第二电池的电压下降速度，减小压差，实现均衡放电。可选地，调节第一电池的放电电流等于放电至负载的总放电电流与均衡电流之差，使第一电池的放电电流大于第二电池的放电电流，即Ibat1＝Isys+Ib＞Ibat2。
通过对第一电池、第二电池不同容量、不同电压及不同电压差的情况与预设的放电调流条件进行匹配，可以通过控制均衡电流针对性的控制第一电池、第二电池的放电电流，以控制第一电池、第二电池的电压差处于预设范围，实现第一电池、第二电池的放电均衡。可以理解，在其他实施例中，当电池为两个以上时，可以参考第一电池、第二电池的放电均衡控制方式，当不同的电池之间的电压差不同时，可以对应不同的均衡支路对均衡电流的流向和参数值进行不同方向、不同程度的调节，以实现多电池之间的放电均衡。
在一实施例中，如图7所示，均衡控制方法还包括：步骤702、步骤704。
步骤702，在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，断开第一电池对应连接的均衡支路及导通第二电池对应连接的均衡支路，使第二电池单独放电。步骤704，在第一电池的容量大于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，断开第一电池对应连接的均衡支路及导通第二电池对应连接的均衡支路，使第二电池单独放电。
其中，当电压差大于第一阈值时，超出预设范围，从而，大于第一阈值的电压差将导致电池的放电不均衡。在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，若小容量且小电压的第一电池继续放电，短时间内就会放空，因此，断开第一电池对应连接的均衡支路及导通第二电池对应连接的均衡支路，使第二电池单独放电，避免第一电池过放电，保证第一电池、第二电池同时放空，实现第一电池、第二电池放电均衡。在第一电池的容量大于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，若大电容且大电压的第一电池继续放电，短时间内就会放空，因此，断开第一电池对应连接的均衡支路及导通第二电池对应连接的均衡支路，使第二电池单独放电，避免第一电池过放电，保证第一电池、第二电池同时放空，实现第一电池、第二电池放电均衡。通过对第一电池、第二电池不同容量的情况下电压差与第一阈值进行比较，以有针对性切换均衡支路的通断状态，可以控制第一电池、第二电池的放电电流，以控制第一电池、第二电池的电压差处于预设范围，
实现第一电池、第二电池的放电均衡。
在一实施例中，如图7所示，均衡控制方法还包括：步骤706、步骤708。
步骤706，在第一电池的容量小于第二电池的容量，且第一电池电压大于第二电池电压，电压差处于阈值范围内的情况下，导通第一电池对应连接的均衡支路及断开第二电池对应连接的均衡支路，使第一电池的放电电流等于第二电池的放电电流。步骤708，在第一电池的容量大于第二电池的容量，且第一电池电压小于第二电池电压，电压差处于阈值范围内的情况下，导通第一电池对应连接的均衡支路及断开第二电池对应连接的均衡支路，使第一电池的放电电流等于第二电池的放电电流。
其中，阈值范围为小于第一阈值且大于第二阈值的范围，当电压差处于阈值范围时，阈值范围超出预设范围，从而，处于阈值范围的电压差将导致电池的放电不均衡。在第一电池的容量小于第二电池的容量，且第一电池电压大于第二电池电压的，电压差处于阈值范围内的情况下，若继续工作如在均衡调流模式，使第一电池的放电电流大于第二电池的放电电流(此时Ibat1＝Ibat2+Ib>Ibat2)，由于第一电池的电压下降速度快于第二电池的电压下降速度，因此在电压差由大于第一阈值快速减小至阈值范围内时，电压差将反向增大，即电压差将由第一电池电压大于第二电池电压而快速转换为第二电池电压大于第一电池电压，且电压差逐渐增大。因此，在电压差处于阈值范围内，需要将均衡控制模式由均衡调流模式切换至开关模式，并导通第一电池对应连接的均衡支路及断开第二电池对应连接的均衡支路，使第一电池的放电电流等于第二电池的放电电流，即以Ibat1＝Ibat2，在保证第一电池电压下降的基础，减缓第一电池电压的下降幅度，保证第一电池不过放电。在第一电池的容量大于第二电池的容量，且第一电池电压小于第二电池电压，电压差处于阈值范围内的情况下，若如大于第一阈值情况下的方案继续工作在均衡调流模式，使第二电池单独放电，则第二电池电压持续下降，在电压差由大于第一阈值快速减小至阈值范围内时，电压差将反向增大，即电压差将由第一电池电压小于第二电池电压而快速转换为第一电池电压大于第二电池电压，且电压差逐渐增大。因此，在电压差处于阈值范围内，需要将切换至开关模式中的另一种模式，并导通第一电池对应连接的均衡支路及断开第二电池对应连接的均衡支路，小容量电池串联通过第一电池对应连接的均衡支路给负载供电，使第一电池的放电电流等于第二电池的放电电流，即以Ibat1＝Ibat2，在保证第二电池电压减小的基础，减缓第一电池电压的下降幅度，保证第二电池不过放电。通过对第一电池、第二电池不同容量的情况下电压差与阈值范围进行比较，以有针对性切换均衡支路的通断状态，可以控制第一电池、第二电池的放电电流，以控制第一电池、第二电池的电压差处于预设范围，实现第一电池、第二电池的放电均衡。
在一实施例中，请继续辅助参见图7，均衡控制方法还包括：步骤710、步骤712。
步骤710，在第一电池电压和第二电池电压之间的电压差小于第二阈值的情况下，第一电池电压小于第二电池电压的情况下，关断第一电池对应连接的均衡支路及导通第二电池对应连接的均衡支路，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流，第一容量小于第二容量。步骤712，在第一电池电压和第二电池电压之间的电压差小于第二阈值，第一电池电压大于第二电池电压的情况下，导通第一电池对应连接的均衡支路及断开第二电池对应连接的均衡支路，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流。
其中，当电压差小于第二阈值时，可能超出预设范围，但超出的部分很小，可以趋近于0，此时，可以对第一电池和第二电池进行微调，均衡电流的大小相对上述其他实施例来说，参数值相对较小。在第一电池电压和第二电池电压之间的电压差小于第二阈值，且第一电池电压小于第二电池电压的情况下，若小电压的第一电池继续放电，短时间内就会放空，因此可以关断第一电池对应连接的均衡支路及导通第二电池对应连接的均衡支路，使第二电池单独供电，防止第一电池、第二电池放电不均衡，且第一电池过放电。在第一电池电压和第二电池电压之间的电压差小于第二阈值，且第一电池电压大于第二电池电压的情况下，若小电压的第二电池继续单独放电，短时间内就会放空，因此可以导通第一电池对应连接的均衡支路及断开第二电池对应连接的均衡支路，使第一电池和第二电池串联供电，避免第二电池过放电，保证第一电池、第二电池同时放空，实
现第一电池、第二电池放电均衡。从而，在第一电池、第二电池放电路径的分配时，根据实际工况电压关系自动均衡分流，使整个放电过程中，小容量电池放电电流平均值小于大容量电池，使整个过程电压差接近于0，保证两个电池同时放空。
在一实施例中，多个电池包括第一电池和第二电池，第二电池通过第一电池连接至充电电路；状态信息包括各电池的电压；如图8所示，调节充电过程多个电池中第一容量的电池或第二容量的电池对应连接的均衡电路上的均衡电流，包括：步骤802、步骤804。
步骤802，在第一电池的容量小于第二电池的容量的情况下，在第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第三阈值时，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流。步骤804，在第一电池的容量大于第二电池的容量的情况下，在第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第三阈值时，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流。
其中，第三阈值大于预设范围，从而，在第三阈值对应的电压差均存在充电不均衡的问题，可以理解，在充电均衡调节的过程中，当电压差越大时，对应均衡调流模式时的均衡电流的调节幅度更大；当电压差越小时，对应均衡调流模式时的均衡电流的调节幅度更小。
在充电过程，第一电池与充电电路连接，第二电池通过第一电池串接至充电电路，第一电池对应的均衡支路和第二电池对应的均衡支路与串联支路形成的充电闭环回路，相对于第一电池和第二电池来说，两个电池的充电电流的路径主要在第一电池、第二电池的串联支路上，第一电池、第二电池对应连接的均衡支路将获得充电电流的分流，即均衡电流，因此，在均衡调流过程中，可以通过对第一电池和/或第二电池对应连接的均衡支路的均衡电流进行调节，以实现对第一电池的充电电流和第二电池的充电电流的调节。可以理解，当多个电池仅为两个电池时，可以直接调节位于低端的第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流；当多个电池的数量大于两个时，若第一电池、第二电池分别位于最顶端和最低端，则可以仅控制第二电池对应均衡支路上的均衡电流，若第一电池、第二电池均非位于最顶端，则可以同时调节第一电池对应均衡支路的均衡电流和/或第二电池对应均衡支路的均衡电流。
在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第三阈值的情况下，若第一电池和第二电池以相同充电电流进行充电，则容量较小且电压较大的第一电池的电压上升速度将快于容量较大且电压较小的第二电池的电压上升速度，导致不均衡。因此，在满足此条件的情况下，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，使第一电池的充电电流小于第二电池的充电电流，进一步使第一电池的电压上升速度慢于第二电池的电压上升速度，减小压差，实现均衡充电。
在第一电池的容量大于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第三阈值的情况下，若第一电池和第二电池以相同充电电流进行充电，则容量较大且电压较小的第一电池的电压上升速度将慢于容量较小且电压较大的第二电池的电压上升速度，导致不均衡。因此，在满足此条件的情况下，调节第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，使第一电池的充电电流大于第二电池的充电电流，进一步使第一电池的电压上升速度快于第二电池的电压上升速度，减小压差，实现均衡充电。
通过对第一电池、第二电池不同容量、不同电压及不同电压差的情况与预设的充电调流条件进行匹配，可以通过控制均衡电流针对性的控制第一电池、第二电池的充电电流，以控制第一电池、第二电池的电压差处于预设范围，实现第一电池、第二电池的充电均衡。可以理解，在其他实施例中，当电池为两个以上时，可以参考第一电池、第二电池的充电均衡控制方式，当不同的电池之间的电压差不同时，可以对应不同的均衡支路对均衡电流的流向和参数值进行不同方向、不同程度的调节，以实现多电池之间的充电均衡。
可选地，如图9所示，在充电过程中，调节第一电池和第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，包括：步骤902。
步骤902，在充电电路输入的总充电电流不变的情况下，增大均衡电流，直至电压差小于第三阈值。具体地，在通过调节均衡电流以使第一电池的充电电流大于第二电池的充电电流的情况下，
则增大闭环均衡支路上的均衡电流，并使均衡电流输入至第一电池，从而，第一电池的充电电流等于第二电池的充电电流与均衡电流之和，即Ibat1＝Ibat2+Ib，且Ib不断增大，从而电压差不断减小；在通过调节均衡电流以使第一电池的充电电流小于第二电池的充电电流的情况下，则增大闭环均衡支路上的均衡电流，并使均衡电流输入至第二电池，从而，第二电池的充电电流等于第一电池的充电电流与均衡电流之和，即Ibat2＝Ibat1+Ib，且Ib不断增大，从而电压差不断减小。
可选地，充电过程中，调节第一电池和第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，还包括：在均衡电流等于电流阈值且电压差大于第三阈值的情况下，降低总充电电流。
其中，电流阈值为预先设置的均衡电流的最大值，当均衡电流超出电流阈值时，可能存在充电安全问题，因此控制均衡电流的调节不超过电流阈值。
当均衡电流调节至电流阈值且电压差大于第三阈值的情况下，已无法通过均衡电流的调节继续调节各电池的充电电流，可以借助对充电电流输出的总充电电流的调节，实现对各电池的充电电流的调节。具体地，可以通过降低总充电电流，并结合在先的均衡电流的调节，最终实现对各电池充电电流的调节，实现均衡充电。
可选地，如图9所示，充电过程中，调节第一电池和第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，还包括：步骤904、步骤906。
步骤904，在第一电池充满且第二电池未充满的情况下，控制充电电路总充电电流等于均衡电流，并控制均衡电流输入至第二电池。在充电过程均衡调流过程中，若一直增大第一电池的充电电流，则可能出现第一电池已充满而第二电池未充满的情况，此时，为了避免第一电池过充且实现第一电池和第二电池均衡充电，可以控制充电电路总充电电流等于均衡电流，并控制均衡电流输入至第二电池，从而，使得闭环支路上的均衡电流等于总充电电流，且均衡电流输入至第二电池，即Ib＝Ich，使Ibat1＝Ich-Ib＝0，Ibat2＝Ich，保证第一电池不过充，第二电池能够充满。
步骤906，在第一电池未充满且第二电池充满的情况下，控制充电电路停止输入总充电电流，并控制第二电池输出的均衡电流输入至第一电池。在充电过程均衡调流过程中，若一直增大第二电池的充电电流，则可能出现第二电池已充满而第一电池未充满的情况，此时，为了避免第二电池过充且实现第一电池和第二电池均衡充电，可以控制充电电路停止输入总充电电流，并控制第二电池输出的均衡电流输入至第一电池，即Ich＝0，Ib≠0，第二电池给第一电池充电，使得两个电池恢复未充满状态。
在一实施例中，多个电池包括第一电池和第二电池，第二电池通过第一电池连接至充电电路；状态信息包括各电池的电压；均衡控制方法还包括：在第一容量的电池的电压小于第二容量的电池的电压的情况下，断开第二电池对应连接的均衡支路，以使以使充电过程多个电池串联充电，从而第一容量的电池的电压上升速度大于第二容量的电池的上升速度。
其中，第一容量小于第二容量，即第一容量的电池为小容量电池，第二容量的电池为大容量电池。
在第一容量的电池的电压小于第二容量的电池的电压的情况下，可以断开均衡电流所在的均衡支路，直接通过充电电流进行充电。当第一容量的电池和第二容量的电池以相同的充电电流进行充电时，由于小容量电池的电压上升速度快于大容量电池的电压上升速度，因此，可以直接逐渐减小小容量电池与大容量电池的电压差，直接实现均衡充电。
例如，当第一容量的电池为第一电池，第二容量的电池为第二电池，且第一电池的电压小于第二电池的电压时，断开第二电池对应连接的均衡支路，使第一电池和第二电池仅通过串联支路充电，从而第一电池的电压上升速度快于第二电池的电压上升速度，第一电池和第二电池之间的电压差逐渐减小。
例如，当第一容量的电池为第二电池，第二容量的电池为第一电池，且第一电池的电压大于第二电池的电压时，断开第二电池对应连接的均衡支路，使第一电池和第二电池仅通过串联支路充电，从而第二电池的电压上升速度快于第一电池的电压上升速度，第一电池和第二电池之间的电压差逐渐减小。
上述实施例中的步骤可以由处理电路执行，处理电路可以获取各个电池的状态信息和容量，并可以检测当前均衡支路的均衡电流，根据当前均衡电流、状态信息和容量控制双向限流单元进行模式的切换，在模式的切换过程中，由于各电池电压的不同触发直流变换单元模式的切换，进而实现对直流变换单元的控制。进一步可选地，处理电路通过向双向限流单元发送驱动信号实现对双向限流单元的控制。
应该理解的是，虽然上述实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的均衡控制方法的均衡控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的均衡控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于均衡控制方法的限定，在此不再赘述。
在一些实施例中，如图10所示，提供了一种充放电的均衡控制装置，包括：获取模块102和控制模块104。获取模块102，用于获取串联的多个电池在充电或放电过程中的的状态信息，其中，多个电池的容量各不相同，各电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，多个电池串联后与充电电路连接，充电电路用于对串联的多个电池充电。控制模块104，用于根据多个电池的容量和状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围。
本实施例提供的均衡控制装置，通过获取模块102获取串联的多个电池在充电或放电过程中的的状态信息，及控制模块104根据多个电池的容量和状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围，从而可以平衡不同容量的电池在均衡调流条件下的充放电速度，保证同时充满或者放空，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
在一些实施例中，控制模块还用于在状态信息和容量满足对应条件的情况下，执行其他控制功能，具体可以参见上述均衡控制方法相关实施例的限定。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种与上述充放电的均衡控制方法、装置对应的电池均衡控制***。该电池均衡控制***所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的均衡控制***实施例中的具体限定可以参见上文中对于均衡控制方法的限定，在此不再赘述。
在一些实施例中，提供了一种电池均衡控制***，如图11所示，包括：串联的多个电池，多个电池的容量各不相同，用于放电以为负载提供电压；充电电路10，与串联的多个电池连接，用于对串联的多个电池充电；多条均衡支路20，每一均衡支路20分别与一电池的正极、充电电路10和负载连接，用于调节与其连接的电池的充电电流和放电电流；处理电路30，用于获取各电池在充电和/或放电过程中的状态信息，以及用于根据多个电池的容量和状态信息，控制至少一均衡支路20调节与其连接的电池的充电电流和/或放电电流，使多个电池的电压差处于预设范围。
其中，串联的多个电池、充电电路10、均衡支路20的相关描述参见上述实施例，在此不再赘述；处理电路30的处理功能参见上述实施例中均衡控制方法、装置的相关介绍，在此不再赘述。
本实施例提供的电池均衡控制***，可以平衡不同容量的电池在均衡调流条件下的充放电速度，保证同时充满或者放空，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
在一些实施例中，如图12、图13所示，均衡控制***中每一均衡支路20包括一直流变换单元210和/或一双向限流单元220；其中：各直流变换单元210，用于对与其连接的电池的电压进
行电压变换后，为其他电池提供电压；双向限流单元220，用于对其所处均衡支路20的均衡电流进行调节，以使串联的多个电池的电压差处于预设范围。
在一些实施例中，双向限流单元220用于在放电过程中，接收到第一驱动信号时，调节第一电压的电池或第二电压的电池对应连接的均衡支路20上的均衡电流，第一电压大于第二电压且电压差大于预设范围，使得第一电压的电池的放电电流大于第二电压的电池的放电电流，以使多个电池的电压差处于预设范围。
可选地，多个电池包括第一电池和第二电池，第一电池通过一直流变换单元210连接至负载，第二电池通过第一电池连接至充电电路10及通过一双向限流单元220连接至负载；放电过程中，处理电路30用于在第一电池的容量小于第二电池的容量的情况下，在第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第一阈值，或第一电池电压小于第二电池电压且电压差处于阈值范围内时，输出第一驱动信号；还用于在第一电池的容量大于第二电池的容量的情况下，在第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第二阈值时，输出第一驱动信号；其中，阈值范围为小于等于第一阈值且大于第二阈值；第二阈值大于预设范围且第二阈值小于第一阈值。
在一些实施例中，双向限流单元220还用于在接收到处理电路30的第二驱动信号时导通所处的均衡支路20，以使放电过程目标电池单独放电，目标电池为多个电池中的至少一个；及在接收到第三驱动信号时关断所处的均衡支路20，以使放电过程多个电池串联放电和/或使充电过程多个电池串联充电；其中，在双向限流单元220断开所处的均衡支路20时，直流变换单元210导通所处的均衡支路20；在双向限流单元220导通所处的均衡支路20时，直流变换单元210关断所处的均衡支路20；双向限流单元220所处的均衡支路20与直流变换单元210所处的均衡支路20不同。
可选地，多个电池包括第一电池和第二电池，第一电池通过一直流变换单元210连接至负载，第二电池通过第一电池连接至充电电路10及通过一双向限流单元220连接至负载。
可选地，放电过程中，处理电路30还用于在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，及在第一电池的容量大于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，输出第二驱动信号，以使第二电池单独放电；和/或处理电路30还用于在第一电池电压和第二电池电压之间的电压差小于第二阈值，第一电池电压小于第二电池电压的情况下，输出第二驱动信号，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流，第一容量小于第二容量；其中，阈值范围为小于等于第一阈值且大于第二阈值；第二阈值大于预设范围且第二阈值小于第一阈值。
可选地，放电过程中，处理电路30还用于在第一电池的容量小于第二电池的容量，且第一电池电压大于第二电池电压，电压差处于阈值范围内的情况下，及在第一电池的容量大于第二电池的容量，且第一电池电压小于第二电池电压，电压差处于阈值范围内的情况下，输出第三驱动信号，以使第一电池的放电电流等于第二电池的放电电流；和/或处理电路30还用于在第一电池电压和第二电池电压之间的电压差小于第二阈值，第一电池电压大于第二电池电压的情况下，输出第三驱动信号，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流，第一容量小于第二容量。
在一些实施例中，双向限流单元220还用于在充电过程中，接收到第一驱动信号时，调节充电过程中第一容量的电池或第二容量的电池对应连接的均衡电路上的均衡电流，第一容量小于第二容量，且第一容量的电池和第二容量的电池之间的电压差大于预设范围，使得第一容量的电池的充电电流小于第二容量的电池的充电电流，以使多个电池的电压差处于预设范围。
可选地，多个电池包括第一电池和第二电池，第一电池通过一直流变换单元210连接至负载，第二电池通过第一电池连接至充电电路10及通过一双向限流单元220连接至负载；充电过程中，处理电路30还用于在第一电池的容量小于第二电池的容量，第一电池电压大于第二电池电压且电压差大于第三阈值的情况下，及在第一电池的容量大于第二电池的容量，第一电池电压小于第二电池电压且电压差大于第三阈值的情况下，输出第一驱动信号，以使双向限流单元220调节第二电池均衡支路20上的均衡电流；其中，第三阈值大于预设范围。
可选地，处理电路30还用于控制充电电流输入的总充电电流不变，并控制双向限流单元220增大均衡电流，直至电压差小于第三阈值；和/或处理电路30还用于在均衡电流等于电流阈值且电压差大于第三阈值的情况下，控制充电电路10降低总充电电流。可选地，处理电路30还用于在第一电池充满且第二电池未充满的情况下，控制充电电路10总充电电流等于均衡电流，并控制双向限流单元220将均衡电流输入至第二电池；在第一电池未充满且第二电池充满的情况下，控制充电电路10停止输入总充电电流，并控制双向限流单元220将第二电池输出的均衡电流输入至第一电池。可选地，处理电路30还用于在第一容量的电池的电压小于第二容量的电池的电压的情况下，输出第三驱动信号，使双向限流单元220关断所处的均衡支路20，以使充电过程多个电池串联充电。
在一些实施例中，上述的双向限流单元220可以是集成芯片式的双向限流器件，还可以是三极管、MOS管、IGBT等可控分立器件搭建形成的电路，例如，双向限流单元220可以是两个管背靠背连接的PMOS管，也可以使用能够实现同样功能的机械物理结构或者生物化学容器。可选地，直流变换单元210可以采用开关电源型斩波器、线性稳压器、电荷泵、LLC谐振器等具有直流电压转换功能的电路。可选地，直流变换单元210、双向限流单元220可以各自为分立器件，也可以集成在同一个芯片内。
均衡控制***通过直流变换单元210的电压调节功能、等效开关模式，及双向限流单元220的均衡调流模式、开关模式，既可以实现充放电的均衡控制，电路简单，有利于减小设备体积和集成化设计。
上述实施例中的各个电池可以包括至少一个电芯；可选地，在电池包括多个电芯情况下，多个电芯串联，且各电芯的容量相同；或者多个电芯并联，且各电芯的电压相同。可以理解，为了实现充放电均衡，各个电池的满充电压相同。由此，上述实施例可以适用于单电芯电池及多电芯电池的应用。可选地，在其他实施例中，各电池也可以理解为多电池串/并联组成的电池包，并且，各个电池包的满充电压相同。由此，上述实施例也可以适用于多电池包的应用。
如图14-图20所示，以下以多个电池仅包括两个电池，分别为Bat1电池、Bat2电池，Bat1电池在高端，Bat2电池在地端，Bat1电池的均衡支路20上设有直流变换单元210，Bat2电池的均衡支路20上设有双向限流单元220，对上述多个实施例按照充电过程和放电过程分别进行进一步解释说明：
充电过程：当适配器***时，通过充电电路10给串联的Bat1电池、Bat2电池充电，若双向限流单元220关闭不工作，在同样的充电电流下，小容量电池电压爬升速度大于大容量电池，从而造成两个电压具有一定电压差。为了避免两个电池电压差越来越大，导致最后两个电池无法同时充满，双向限流单元220切换至均衡调流模式，开通分流，使小容量电池充电电流小于大容量电池充电电流，从而使大小容量电池电压保持基本相等，保证两个电池同时充满。具体地：(1)如图14所示，在Bat1电池为小容量电池，Bat2电池为大容量电池的情况下。当Vbat1<Vbat2时，控制双向限流单元220启动开关模式中的关断模式，断开Bat2电池所对应的均衡支路20，小容量Bat1电池电压上升速度大于大容量Bat2电池，从而使电压差Vd＝|Vbat1-Vbat2|降低。当Vbat1>Vbat2时，若电压差Vd>Vth(设定值，对应第三阈值)，控制双向限流单元220切换至均衡调流模式，通过闭环控制实时调节均衡电流Ib大小，使Ibat1<Ibat2，两个电池电压差减小直至小于Vth。当均衡电流Ib调节至最大值时，电池差仍继续增大时，则需要降低总充电电流Ich。当Bat1电池充满Bat2电池还未充满时，调节Ich＝Ib，使Ibat＝Ich-Ib＝0，Ibat2＝Ich，从而保证Bat1电池不过充，Bat2电池能够充满；当Bat2电池充满而Bat1电池还未充满时，调节Ich＝0，Ib≠0，即Bat2电池给Bat1充电，使得两个电池恢复未充满状态。(2)如图15所示，在Bat1电池为大容量电池，Bat2电池为小容量电池的情况下。当Vbat2<Vbat1时，控制双向限流单元220切换至开关模式中的关断模式，断开Bat2电池所对应的均衡支路20，小容量Bat2电池电压上升速度大于大容量Bat1电池，从而使电压差Vd＝|Vbat1-Vbat2|降低。当Vbat2>Vbat1时，若电压差Vd>Vth(设定值，对应第三阈值)，控双向限流单元220切换至均衡调流模式均衡调流模式，通过闭环控
制实时调节均衡电流Ib大小，使Ibat2<Ibat1，两个电池电压差减小直至小于Vth。当均衡电流Ib调节至最大值时，电池差仍继续增大时，则需要降低总充电电流Ich。当Bat1电池充满Bat2电池还未充满时，调Ich＝0，Ib反向，使Bat1电池给Bat2电池充电，使得两个电池恢复未充满状态；当Bat2电池充满Bat1电池还未充满时，调节Ich＝0，Ib≠0，使Bat2电池给Bat1电池充电，使得两个电池恢复未充满状态。
放电过程：当适配器断开后，若控制双向限流单元220切换至开关模式中的关断模式，串联双电池通过直流变换单元210给负载供电，在同样的放电电流下，小容量电池电压下降速度大于大容量电池，从而造成两个电池具有电压差。为了避免两个电池电压差越来越大，导致最后两个电池无法同时放空，控制双向限流单元220切换至开关模式中的导通模式，导通Bat2电池对应连接的均衡支路20，相当于Bat2电池直接连接到负载形成一放电路径，与Bat1电池串联支路+Bat1电池对应连接的均衡支路20形成的另一放电路径并联，从而实现被动均衡，使大小容量电池电压保持基本相等，保证两个电池同时放空。
(1)如图16-图17所示，当两个电池电压差Vd＝|Vbat2-Vbat1|较小(对应第二阈值，甚至可以趋近于0)时，控制双向限流单元220切换至开关模式，双向限流单元220导通Bat2电池对应连接的均衡支路20，若Vbat2>Vbat1时，如图12，此时直流变换单元210仅允许电流从其第一端流入第二端流出，可以理解为Bat1电池向负载提供放电电流的均衡支路20断开，Bat2电池单独给负载供电，此时Vsys＝Vbat2；若Vbat2<Vbat1时，如图17，控制双向限流单元220关断Bat2电池对应连接的均衡支路20，Bat1电池和Bat2电池串联后通过直流变换单元210给负载供电。在电流路径分配上，根据实际工况电压关系自动均衡分流，使整个放电过程中，小容量电池放电电流平均值小于大容量电池，使整个过程电压差接近于0，保证两个电池同时放空。(2)当两个电池电压差Vd＝|Vbat2-Vbat1|较大时，若控制双向限流单元220保持开关模式并导通Bat2电池对应连接的均衡支路20，则会导致直流变换单元210或者双向限流单元220电流过大，可能造成器件过温甚至损坏等事故。此时，控制双向限流单元220切换至均衡调流模式或者开关模式中的关断模式并断开Bat2电池对应连接的均衡支路20，限制均衡电流Ib大小，保证直流变换单元210和电池电流不超过额定安全值。
在Bat1电池为小容量电池，Bat2电池为大容量电池的情况下，当Vbat1-Vbat2>Vth”(对应第一阈值)时，如图18所示，控制双向限流单元220切换至均衡调流模式，均衡电流从高端往低端，此时Ibat1＝Ibat2+Ib>Ibat2，使Bat1电池的电压下降速度快于Bat2电池的电压下降速度，从而使电压差Vd快速减小。当Vth”>＝Vbat1-Vbat2>Vth’(对应阈值范围)时(请辅助参考图13)，双向限流单元220切换至开关模式中的关断模式，关断Bat2电池对应连接的均衡支路20，大小容量电池串联后通过直流变换单元210给负载电压供电，则Ibat1＝Ibat2，小容量Bat1电池的电压下降较快，因此电压差Vd继续不断减小，当压差减小至接近0时，按照情况(1)自动均衡给负载供电。当Vbat2-Vbat1>Vth”，若小容量电池Bat1继续放电，短时间内就会放空，此时切换至开关模式，关断直流变换单元210所处的均衡支路20(请辅助参考图16)，只由大容量Bat2电池放电，当Vth”>＝Vbat2-Vbat1>Vth’时，如图19所示，控制切换至均衡调流模式并导通直流变换单元210所处的均衡支路20，控制均衡电流Ib大小，使得Ibat1＝Isys-Ib小于Ibat2，使大容量电池电压下降速度大于小容量电池，从而保证电压差Vd不断减小，当电压差减小至趋近于0时，按照情况(1)自动均衡给负载供电。
在Bat1电池为大容量电池，Bat2电池为小容量电池的情况下。当Vbat2-Vbat1>Vth”时，若大容量电池Bat1继续放电，短时间内就会放空，此时切换至开关模式并关断直流变换单元210，只由小容量电池Bat2放电，当Vth”>Vbat2-Vbat1>Vth’时，保持开关模式，但控制双向限流单元220关断并控制直流变换单元210等效导通均衡支路20，大小容量电池串联后通过直流变换单元210给负载电压供电，则Ibat1＝Ibat2，小容量电池Bat2电压下降较快，因此电压差Vd不断减小，当压差减小至接近0时，控制双向限流单元220切换至开关模式并按照情况(1)自动均衡给负载供电。当Vbat1-Vbat2>Vth’时，如图20所示，控制双向限流单元220切换至均衡调流
模式，控制均衡电流Ib大小，使得Ibat1＝Isys+Ib大于Ibat2，使大容量电池电压下降速度大于小容量电池，从而保证电压差Vd不断减小，当压差减小至接近0时，双向限流单元220切换至开关模式并按照情况(1)自动均衡给负载供电。
上述均衡控制装置、电池均衡控制***中各个模块的划分仅仅用于举例说明，在其他实施例中，可将均衡控制装置、电池均衡控制***按照需要划分为不同的模块，以完成上述均衡控制装置、均衡控制***的全部或部分功能。上述均衡控制装置、均衡控制***中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本申请还提供了一种电子设备，电子设备，包括：负载；及如上实施例的电池均衡控制***，可以平衡不同容量的电池在均衡调流条件下的充放电速度，保证同时充满或者放空，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
本申请还提供了另一种电子设备，包括：串联的多个电池，多个电池的容量各不相同，用于放电以为负载提供电压；充电电路，与串联的多个电池连接，用于对串联的多个电池充电；多条均衡支路，每一均衡支路分别与一电池的正极、充电电路和负载连接，用于调节与其连接的电池的充电电流和放电电流；存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的均衡控制方法的步骤，可以平衡不同容量的电池在均衡调流条件下的充放电速度，保证同时充满或者放空，能够最大化利用具有折叠屏形态或者异型电池仓的设备的结构空间，增大终端设备的电池容量，从而提高设备的续航能力。
可选地，如图21所示，均衡控制***还包括通过***总线与处理器、存储器连接的网络接口。该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种通信控制方法。可以理解，图21中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上实施例的选择方法的步骤，和/或实现如上实施例的均衡控制方法的步骤。
本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上实施例的均衡控制方法的步骤。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RM以多种形式可得，诸如静态RM(SRM)、动态RM(DRM)、同步DRM(SDRM)、双数据率SDRM(DDR SDRM)、增强型SDRM(ESDRM)、同步链路(Synchlink)DRM(SLDRM)、存储器总线(Rmbus)直接RM(RDRM)、直接存储器总线动态RM(DRDRM)、以及存储器总线动态RM(RDRM)。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例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。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (27)
- 一种充放电的均衡控制方法，包括：获取串联的多个电池在充电或放电过程中的状态信息，其中，所述多个电池的容量各不相同，各所述电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，所述多个电池串联后与充电电路连接，所述充电电路用于对串联的所述多个电池充电；根据所述多个电池的容量和所述状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使所述多个电池的电压差处于预设范围。
- 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其中所述调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，包括：调节放电过程所述多个电池中第一电压的电池或第二电压的电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，以使第一电压的电池的放电电流大于第二电压的电池的放电电流，所述第一电压大于所述第二电压且电压差大于所述预设范围；调节充电过程所述多个电池中第一容量的电池或第二容量的电池对应连接的均衡电路上的均衡电流，以使第一容量的电池的充电电流小于第二容量的电池的充电电流，所述第一容量小于所述第二容量，且所述第一容量的电池和所述第二容量的电池之间的电压差大于所述预设范围。
- 根据权利要求2所述的均衡控制方法，其中所述多个电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池通过所述第一电池连接至所述充电电路；所述状态信息包括各所述电池的电压；所述调节放电过程所述多个电池中第一电压的电池或第二电压的电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，包括：在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量的情况下，在所述第一电池电压大于所述第二电池电压且电压差大于第一阈值，或所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差处于阈值范围内时，调节所述第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流；在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量的情况下，在所述第一电池电压大于所述第二电池电压且电压差大于第二阈值时，调节所述第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流；其中，所述阈值范围为小于等于所述第一阈值且大于第二阈值，所述第二阈值大于所述预设范围且所述第二阈值小于所述第一阈值。
- 根据权利要求3所述的均衡控制方法，其中所述均衡控制方法还包括：在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量，所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差大于所述第一阈值的情况下，断开所述第一电池对应连接的均衡支路及导通所述第二电池对应连接的均衡支路，使所述第二电池单独放电；在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量，所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差大于所述第一阈值的情况下，断开所述第一电池对应连接的均衡支路及导通所述第二电池对应连接的均衡支路，使所述第二电池单独放电。
- 根据权利要求3所述的均衡控制方法，其中所述均衡控制方法还包括：在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量，且所述第一电池电压大于所述第二电池电压，电压差处于所述阈值范围内的情况下，导通所述第一电池对应连接的均衡支路及断开所述第二电池对应连接的均衡支路，使所述第一电池的放电电流等于所述第二电池的放电电流；在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量，且所述第一电池电压小于所述第二电池电压，电压差处于所述阈值范围内的情况下，导通所述第一电池对应连接的均衡支路及断开所述第二电池对应连接的均衡支路，使所述第一电池的放电电流等于所述第二电池的放电电流。
- 根据权利要求3所述的均衡控制方法，其中所述均衡控制方法还包括：在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的电压差小于所述第二阈值，所述第一电池电压小于所述第二电池电压的情况下，关断所述第一电池对应连接的均衡支路及导通所述第二电池对应连接的均衡支路，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流，所述第一容量小于所述第二容量；在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的电压差小于所述第二阈值，所述第一电池电压大于所述第二电池电压的情况下，导通所述第一电池对应连接的均衡支路及断开所述第二电池对应连接的均衡支路，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流。
- 根据权利要求2所述的均衡控制方法，其中所述多个电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池通过所述第一电池连接至所述充电电路；所述状态信息包括各所述电池的电压；所述调节充电过程所述多个电池中第一容量的电池或第二容量的电池对应连接的均衡电路上的均衡电流，包括：在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量，所述第一电池电压大于所述第二电池电压且电压差大于第三阈值的情况下，调节所述第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流；在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量，所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差大于所述第三阈值的情况下，调节所述第二电池对应连接的均衡支路上的均衡电流；其中，所述第三阈值大于所述预设范围。
- 根据权利要求7所述的均衡控制方法，其中充电过程中，所述调节所述第二电池对应连接的所述均衡支路上的均衡电流，包括：在所述充电电路输入的总充电电流不变的情况下，增大所述均衡电流，直至所述电压差小于所述第三阈值。
- 根据权利要求8所述的均衡控制方法，其中充电过程中，所述调节所述第二电池对应连接的所述均衡支路上的均衡电流，还包括：在所述均衡电流等于电流阈值且所述电压差大于所述第三阈值的情况下，降低所述总充电电流。
- 根据权利要求7所述的均衡控制方法，其中充电过程中，所述调节所述第二电池对应连接的所述均衡支路上的均衡电流，还包括：在所述第一电池充满且所述第二电池未充满的情况下，控制所述充电电路总充电电流等于所述均衡电流，并控制所述均衡电流输入至所述第二电池；在所述第一电池未充满且所述第二电池充满的情况下，控制所述充电电路停止输入总充电电流，并控制所述第二电池输出的所述均衡电流输入至所述第一电池。
- 根据权利要求7所述的均衡控制方法，其中所述多个电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池通过所述第一电池连接至所述充电电路；所述状态信息包括各所述电池的电压；所述均衡控制方法还包括：在所述第一容量的电池的电压小于所述第二容量的电池的电压的情况下，断开所述第二电池对应连接的所述均衡支路，以使充电过程多个电池串联充电。
- 一种充放电的均衡控制装置，包括：获取模块，用于获取串联的多个电池在充电或放电过程中的的状态信息，其中，所述多个电池的容量各不相同，各所述电池的正极分别用于通过对应的均衡支路与负载连接，所述多个电池串联后与充电电路连接，所述充电电路用于对串联的所述多个电池充电；控制模块，用于根据所述多个电池的容量和所述状态信息，调节至少一均衡支路连接的电池的充电电流和/或放电电流，使所述多个电池的电压差处于预设范围。
- 一种电池均衡控制***，包括：串联的多个电池，所述多个电池的容量各不相同，用于放电以为负载提供电压；充电电路，与串联的所述多个电池连接，用于对串联的所述多个电池充电；多条均衡支路，每一均衡支路分别与一所述电池的正极、所述充电电路和所述负载连接，用于调节与其连接的电池的充电电流和放电电流；处理电路，用于获取各所述电池在充电和/或放电过程中的状态信息，以及用于根据所述多个电池的容量和所述状态信息，控制至少一均衡支路调节与其连接的电池的充电电流和/或放电电流，使所述多个电池的电压差处于预设范围。
- 根据权利要求13所述的均衡控制***，其中每一所述均衡支路包括一直流变换单元和/或一双向限流单元；其中：各所述直流变换单元，用于对与其连接的电池的电压进行电压变换后，为其他电池提供电压；所述双向限流单元，用于对其所处均衡支路的均衡电流进行调节，以使所述串联的多个电池的电压差处于预设范围。
- 根据权利要求14所述的均衡控制***，其中所述双向限流单元用于在放电过程中，接收到第一驱动信号时，调节第一电压的电池或第二电压的电池对应连接的均衡支路上的均衡电流，所述第一电压大于所述第二电压且电压差大于预设范围，使得第一电压的电池的放电电流大于第二电压的电池的放电电流，以使所述多个电池的电压差处于所述预设范围；在充电过程中，接收到所述第一驱动信号时，调节充电过程中第一容量的电池或第二容量的电池对应连接的均衡电路上的均衡电流，所述第一容量小于所述第二容量，且所述第一容量的电池和所述第二容量的电池之间的电压差大于所述预设范围，使得第一容量的电池的充电电流小于第二容量的电池的充电电流，以使所述多个电池的电压差处于所述预设范围。
- 根据权利要求15所述的均衡控制***，其中所述多个电池包括第一电池和第二电池，所述第一电池通过一所述直流变换单元连接至所述负载，所述第二电池通过所述第一电池连接至所述充电电路及通过一所述双向限流单元连接至负载；放电过程中，所述处理电路用于在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量的情况下，在所述第一电池电压大于所述第二电池电压且电压差大于第一阈值，或所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差处于阈值范围内时，输出所述第一驱动信号；还用于在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量的情况下，在所述第一电池电压大于所述第二电池电压且电压差大于第二阈值时，输出所述第一驱动信号；其中，所述阈值范围为小于等于所述第一阈值且大于第二阈值；所述第二阈值大于所述预设范围且所述第二阈值小于所述第一阈值。
- 根据权利要求14所述的均衡控制***，其中所述双向限流单元还用于在接收到所述处理电路的第二驱动信号时导通所处的所述均衡支路，以使放电过程目标电池单独放电，所述目标电池为所述多个电池中的至少一个；及在接收到第三驱动信号时关断所处的所述均衡支路，以使放电过程多个电池串联放电和/或使充电过程多个电池串联充电；其中，在所述双向限流单元断开所处的所述均衡支路时，所述直流变换单元导通所处的所述均衡支路；在所述双向限流单元导通所处的所述均衡支路时，所述直流变换单元关断所处的所述均衡支路；所述双向限流单元所处的所述均衡支路与所述直流变换单元所处的所述均衡支路不同。
- 根据权利要求17所述的均衡控制***，其中所述多个电池包括第一电池和第二电池，所述第一电池通过一所述直流变换单元连接至所述负载，所述第二电池通过所述第一电池连接至所述充电电路及通过一所述双向限流单元连接至负载；放电过程中，所述处理电路还用于在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量，所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差大于第一阈值的情况下，及在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量，所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差大于所述第一阈值的情况下，输出所述第二驱动信号，以使所述第二电池单独放电；和/或所述处理电路还用于在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的电压差小于第二阈值，所述第一电池电压小于所述第二电池电压的情况下，输出所述第二驱动信号，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流，所述第一容量小于所述第二容量；其中，所述阈值范围为小于等于所述第一阈值且大于第二阈值；所述第二阈值大于所述预设范围且所述第二阈值小于所述第一阈值。
- 根据权利要求18所述的均衡控制***，其中放电过程中，所述处理电路还用于在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量，且所述第一电池电压大于所述第二电池电压，电压差处于所述阈值范围内的情况下，及在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量，且所述第一电池 电压小于所述第二电池电压，电压差处于所述阈值范围内的情况下，输出所述第三驱动信号，以使所述第一电池的放电电流等于所述第二电池的放电电流；和/或所述处理电路还用于在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的电压差小于所述第二阈值，所述第一电池电压大于所述第二电池电压的情况下，输出所述第三驱动信号，以使第一容量的电池的放电电流小于第二容量的电池的放电电流，所述第一容量小于所述第二容量。
- 根据权利要求15所述的均衡控制***，其中所述多个电池包括第一电池和第二电池，所述第一电池通过一所述直流变换单元连接至所述负载，所述第二电池通过所述第一电池连接至所述充电电路及通过一所述双向限流单元连接至负载；充电过程中，所述处理电路还用于在所述第一电池的容量小于所述第二电池的容量，所述第一电池电压大于所述第二电池电压且电压差大于第三阈值的情况下，及在所述第一电池的容量大于所述第二电池的容量，所述第一电池电压小于所述第二电池电压且电压差大于所述第三阈值的情况下，输出所述第一驱动信号，以使所述双向限流单元调节所述第二电池所述均衡支路上的均衡电流；其中，所述第三阈值大于所述预设范围。
- 根据权利要求20所述的均衡控制***，其中所述处理电路还用于控制所述充电电流输入的总充电电流不变，并控制所述双向限流单元增大所述均衡电流，直至所述电压差小于所述第三阈值；和/或所述处理电路还用于在均衡电流等于电流阈值且所述电压差大于所述第三阈值的情况下，控制所述充电电路降低所述总充电电流。
- 根据权利要求20所述的均衡控制***，其中所述处理电路还用于在所述第一电池充满且所述第二电池未充满的情况下，控制所述充电电路总充电电流等于所述均衡电流，并控制所述双向限流单元将所述均衡电流输入至所述第二电池；在所述第一电池未充满且所述第二电池充满的情况下，控制所述充电电路停止输入总充电电流，并控制所述双向限流单元将所述第二电池输出的所述均衡电流输入至所述第一电池。
- 根据权利要求20所述的均衡控制***，其中所述处理电路还用于在所述第一容量的电池的电压小于所述第二容量的电池的电压的情况下，输出第三驱动信号，使所述双向限流单元关断所处的所述均衡支路，以使充电过程多个电池串联充电。
- 根据权利要求13-23任一项所述的均衡控制***，其中各所述电池包括至少一个电芯；在所述电池包括多个电芯情况下，所述多个电芯串联，且各所述电芯的容量相同；或者所述多个电芯并联，且各所述电芯的电压相同。
- 一种电子设备，包括：负载；及如权利要求13-24任一项所述的电池均衡控制***。
- 一种电子设备，包括：串联的多个电池，所述多个电池的容量各不相同，用于放电以为负载提供电压；充电电路，与串联的所述多个电池连接，用于对串联的所述多个电池充电；多条均衡支路，每一均衡支路分别与一所述电池的正极、所述充电电路和所述负载连接，用于调节与其连接的电池的充电电流和放电电流；存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-11任一项所述的均衡控制方法的步骤。
- 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-11任一项所述的均衡控制方法的步骤。
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Patent Citations (2)
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