用于电池模块平衡的装置和方法与流程

本申请要求于2018年10月16日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2018-0123412的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及一种用于电池模块平衡的装置和方法，并且更具体地，涉及一种用于能够有效地均衡电池模块的电荷同时平衡包括在电池组中的多个电池模块的电池模块平衡的装置和方法。

背景技术：

近年来，对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增长，并且积极开发了储能电池、机器人和卫星。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。

目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在它们中，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，并且因此由于诸如自由充电和放电、低自放电率和高能量密度的优点，锂电池受到关注。

电池被用于各种各样的应用中，并且诸如频繁使用电池的电驱动车辆或智能电网系统的设备通常需要大容量。为了增加电池的容量，可以增加二次电池的容量，即，电池单体本身的容量。然而，在这种情况下，容量增加效果不大，并且对二次电池的尺寸扩展存在物理限制。因此，通常，广泛使用其中多个电池模块串联和并联连接的电池组。

随使用时间流逝，电池组中包括的多个电池模块由于固有特性或制造环境的差异以及系统应用的广泛性而具有彼此不同的容量性能，这导致了由于充电和放电在对应模块的端子电压或充电状态(soc)的差异。

如果作为一个电池组驱动具有不同相对电气特性的多个电池模块，则具有劣化的性能的特定电池模块可能限制整个电池组的充电或放电容量，使电池组老化并引起诸如过电压的问题。

均匀地控制电池模块之间的端子电压也称为模块平衡或模块间电荷均衡。然而，在常规的模块间电荷均衡技术中，难以单独地执行在多个电池模块当中的、需要模块平衡的特定电池模块之间的平衡。特别地，为了实现单独地选择特定电池模块的电荷均衡电路，电路结构变得复杂，并且线束的数量和体积增加。因此，由于这些问题，不容易制造模块均衡设备，并且制造过程可能花费很长时间并且遭受高不良率。

技术实现要素：

技术问题

本公开旨在解决现有技术的问题，并且因此，本公开旨在提供一种用于电池模块平衡的装置和方法，其可以有效地均衡电池模块之间的电荷同时平衡包括在电池组中的多个电池模块。

本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且根据本公开的实施例将变得显而易见。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书及其组合中示出的装置来实现。

技术方案

为了实现上述目的，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置平衡多个电池模块，多个电池模块分别包括具有至少一个二次电池并串联电连接的单体组件，用于电池模块平衡的装置包括：监视单元，该监视单元被提供给每个电池模块并被配置为监视每个单体组件的电压、温度和电流中的至少一个；自循环路径，自循环路径被提供给每个电池模块并电连接到每个单体组件的两端以形成闭合电路，自循环路径具有电感器和第一放电mosfet，电感器被配置为允许充电和放电电流在自循环路径上流动，并且第一放电mosfet被配置为断开和闭合自循环路径；连接器，连接器被提供给每个电池模块并且被配置为具有多个连接端子；连接路径，连接路径被提供给每个电池模块以将电感器的两端电连接到多个连接端子，并通过多个连接端子将相邻的电池模块彼此电连接，连接路径具有第二放电mosfet，其被设置在连接路径处以断开或闭合连接路径；以及，处理器，处理器被配置为从监视单元接收每个单体组件的状态，并基于所接收的每个单体组件的状态来控制第一放电mosfet和第二放电mosfet的断开和闭合操作，使得多个电池模块被平衡。

另外，处理器可以被配置为重复地接通和关断第一放电mosfet或第二放电mosfet，使得通过自循环路径和连接路径均衡相邻的单体组件的电荷。

另外，处理器可以被配置为重复地接通和关断第一放电mosfet，以借助于流过自循环路径的单体组件的放电电流来相对于电感器生成感应电动势，并通过连接路径将所生成的感应电动势发送到相邻的电池模块。

另外，处理器可以被配置为重复地接通和关断第二放电mosfet，以借助于流过连接路径的单体组件的放电电流来生成电感器的感应电动势，并通过自循环路径将所生成的感应电动势发送到相邻的电池模块。

另外，连接路径可以包括第一内部连接路径和第二内部连接路径，并且多个连接端子包括第一连接端子和第二连接端子，

第一内部连接路径被配置为将每个单体组件的正极端子与电感器的一端之间的节点直接电连接到第一连接端子，以及第二内部连接路径被配置为将电感器的另一端与第一放电mosfet之间的节点直接电连接到第二连接端子。

另外，第二放电mosfet可以被配置为被设置在第二内部连接路径上。

另外，连接路径进一步包括外部连接路径，其被配置为将每个电池模块的第一连接端子和第二连接端子分别直接电连接到相邻的电池模块的第二连接端子和第一连接端子。

另外，为了实现上述目的，根据本公开的实施例的电池管理系统(bms)包括根据本公开的用于电池模块平衡的装置。

另外，为了实现上述目的，根据本公开的实施例的电池组包括根据本公开的用于电池模块平衡的装置。

另外，为了实现上述目的，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的方法平衡多个电池模块，该多个电池模块分别包括具有至少一个二次电池并且串联电连接的单体组件，用于电池模块平衡的方法包括：监视每个单体组件的电压、温度和电流中的至少一个；以及，接收在监视步骤中监视的每个单体组件的状态，并基于所接收的每个单体组件的状态，控制第一放电mosfet和第二放电mosfet的断开和闭合操作，使得多个电池模块被平衡，第一放电mosfet被配置为断开或闭合自循环路径，该自循环路径电连接到每个单体组件的两端以形成闭合电路并具有被配置为允许充电和放电电流在自循环路径上流动的电感器，第二放电mosfet被配置为断开或闭合连接路径，连接路径将电感器的两端电连接到多个连接端子，并且通过多个连接端子将相邻的电池模块彼此电连接。

有益效果

根据本公开，当单独地选择需要对其进行充电和放电的电池模块以用于电池模块的电荷均衡时，因为可以简化连接器并且可以减小线束的体积，所以可以允许容易地制造电池组并且可以容易地减小其尺寸。

此外，在单独地选择电池模块的配置中，存在简化了连接至电池模块的导线的结构并且增加了电池模块之间的电荷均衡速度的优点。

此外，根据本公开的电池模块均衡设备具有如下优点：通过容易地在电池模块之间传递能量而无需外部电力连接，简化了电荷均衡电路。

此外，根据本公开的一方面，可以通过使用电感器的感应电动势来减少开关和电阻器的数量，并且可以减少电阻器消耗的电力损耗，从而有效地平衡电池模块。

本公开可以具有除上述之外的各种效果，并且可以从以下描述中理解本公开的其他效果，并且可以通过本公开的实施例更清楚地理解本公开的其他效果。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开一起，用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应解释为限于附图。

图1是示意性示出根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置的一些部件的图。

图2和图3是示出根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置以平衡电池模块的路径的图。

图4和图5是示出根据本公开的另一实施例的用于电池模块平衡的装置以平衡电池模块的路径的图。

图6是示意性示出根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而是在允许发明人适当地限定术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文提出的描述仅是仅说明目的的优选实施例，不旨在限制本公开的范围，因此应理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以对其进行其他的等同和修改。

另外，在本公开中，当确定相关的已知元件或功能的详细描述使本公开的关键主题模糊时，在此将省略详细描述。

贯穿整体说明书，当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，它意指该部分可以进一步包括其他元件，而不排除其他元件，除非另有明确说明。此外，本说明书中描述的术语“处理器”指处理至少一个功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件、或硬件和软件的组合实现。

另外，在整体说明书中，当一个部分被称为“连接”到另一部分时，不限于它们“直接地连接”的情况，还包括它们通过插在它们之间的另一元件“间接地连接”的情况。

在说明书中，二次电池指包括负极端子和正极端子并且在物理上可分离的一个独立的单体。例如，一个袋型锂聚合物单体可以被视为二次电池。

根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置可以是用于平衡包括在电池组中的多个电池模块100、200的装置。更具体地，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置可以是用于均衡多个电池模块100、200之间的电荷的装置，所述多个电池模块100、200分别包括具有至少一个二次电池并且彼此串联电连接的单体组件10、20。

图1是示意性示出根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置的一些部件的图。

参照图1，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置包括监视单元110、210；自循环路径l1；连接器120、220；连接路径l2、l3以及处理器130、230。

监视单元110、210可以被分别提供给电池模块100、200。例如，如图1所示，监视单元110、210可以分别电连接到设置在电池模块100、200中的单体组件10、20。另外，监视单元110、210可以分别电连接到单体组件10、20的两端。而且，监视单元110、210可以分别电连接到设置在充电和放电路径上的电流传感器的两端。

另外，监视单元110、210可以被配置为监视每个单体组件10、20的电压、温度和电流中的至少一个。例如，监视单元110、210可以被配置为测量每个单体组件10、20中包括的二次电池的电压、温度和电流中的至少一个。例如，监视单元110、210可以被配置为测量二次电池的电压。例如，如图1所示，监视单元110、210可以电连接到单体组件10、20的两端。另外，监视单元110、210可以电连接到处理器130、230以发送和接收电信号。另外，监视单元110、210可以电连接到处理器130、230以发送和接收电信号。另外，在处理器130、230的控制下，监视单元110、210可以以时间间隔测量单体组件10、20的两端处的电压，并且向处理器130、230输出指示所测量的电压的大小的信号。在这种情况下，处理器130、230可以根据从监视单元110、210输出的信号来确定单体组件10、20的电压。例如，监视单元110、210可以使用本领域通常使用的电压测量电路来实现。

另外，监视单元110、210可以被配置为测量流过单体组件10、20的电流。例如，如图1所示，监视单元110、210可以电连接到设置在单体组件10、20的充电和放电路径上的电流传感器的两端。另外，监视单元110、210可以电耦合到处理器130、230以发送和接收电信号。另外，在处理器130、230的控制下，监视单元110、210可以以时间间隔重复地测量单体组件10、20的充电电流或放电电流的大小，并向处理器130、230输出指示所测量的电流的大小的信号。在这种情况下，处理器130、230可以根据从监视单元110、210输出的信号确定电流的大小。例如，可以使用本领域通常使用的霍尔传感器或感测电阻器来实现电流传感器。

另外，监视单元110、210可以被配置为测量单体组件10、20的温度。例如，如图1所示，监视单元110、210可以连接到单体组件10、20，以测量包括在单体组件10、20中的二次电池的温度。另外，监视单元110、210可以电耦合到处理器130、230以发送和接收电信号。另外，监视单元110、210可以以时间间隔重复地测量单体组件10、20的温度，并且将指示所测量的温度的大小的信号输出到处理器130、230。在这种情况下，处理器130、230可以根据从监视单元110、210输出的信号确定二次电池的温度。例如，可以使用本领域中通常使用的热电偶来实现监视单元110、210。

自循环路径l1可以被提供给每个电池模块100、200。另外，可以将自循环路径l1电连接到每个单体组件10、20的两端以形成闭合电路。例如，如图1所示，自循环路径l1可以被提供给每个电池模块100、200，并且分别电连接到单体组件10、20的两端。另外，自循环路径l1可以形成从单体组件10、20的正极端子延伸到单体组件10、20的负极端子的电闭合电路。

此外，自循环路径l1可以包括自循环路径l1上的电感器151、251和第一放电mosfet152、252。

电感器151、251可以被配置为允许充电和放电电流在路径上流动。例如，如图1所示，电感器151、251可以被设置在自循环路径l1上。例如，电感器151、251可以被设置在直接连接到单体组件10、20的正极端子的自循环路径l1上。另外，电感器151、251可以被配置为允许在自循环路径l1上流动的充电和放电电流流过。例如，根据法拉第定律，可以使用具有电感l[h]分量的线圈来实现电感器151、251。

第一放电mosfet152、252可以被配置为断开和闭合路径。例如，如图1所示，第一放电mosfet152、252可以被设置在自循环路径l1上以断开和闭合自循环路径l1。例如，第一放电mosfet152、252可以被直接设置在电感器151、251与单体组件10、20的负极端子之间。另外，第一放电mosfet152、252可以电连接至处理器130、230以发送和接收电信号，以便在处理器130、230的控制下被关断或接通。

连接器120、220可以被分别提供给电池模块100、200。例如，如图1所示，连接器120、220可以被分别设置在电池模块100、200的一侧。另外，连接器120、220可以包括多个连接端子。例如，如图1所示，连接器120、220可以包括两个连接端子。另外，连接器120、220可以通过连接端子直接将电池模块100、200彼此电连接。

连接路径l2、l3可以被分别提供给电池模块100、200。另外，连接路径l2、l3可以将电感器151、251的两端分别电连接到多个连接端子121、122、221、222。另外，连接路径l2、l3可以通过多个连接端子121、122、221、222将相邻的电池模块100、200彼此电连接。例如，如图1所示，连接路径l2、l3可以被分别提供给电池模块100、200，以将电感器151、251的两端直接电连接到连接端子121、122、221、222。另外，连接路径l2、l3可以分别将提供给电池模块100、200的连接端子121、122、221、222彼此电连接，使得相邻的电池模块100、200被电连接。

另外，连接路径l2、l3可以分别包括第二放电mosfet161、261。另外，第二放电mosfet161、261可以被设置在路径上以断开和闭合路径。例如，如图1所示，第二放电mosfet161、261可以被设置在连接路径l2、l3上，以断开和闭合连接路径l2、l3。例如，第二放电mosfet161、261可以被设置在电感器151、251与连接端子121、122、221、222之间。另外，第二放电mosfet161、261可以被电连接至处理器130、230以发送和接收电信号，以便在处理器130、230的控制下被关断或接通。

优选地，根据本公开的实施例的第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261是具有栅极端子、漏极端子和源极端子的场效应晶体管(fet)元件，并且可以取决于根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压是否形成沟道而被关断或接通。例如，fet元件可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。

另外，第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261可以分别包括fet主体和寄生二极管。在此，寄生二极管是与fet主体并联连接的二极管，并且用作用于在一个方向上传导电流的整流器。

例如，如图1所示，在根据本公开的实施例的第一放电mosfet152、252中，漏极端子可以直接连接到电感器151、251的一端，并且源极端子可以直接连接到单体组件10、20的负极端子。另外，在第一放电mosfet152、252中，寄生二极管可以允许电流从源极端子传导到漏极端子。即，第一放电mosfet152、252的寄生二极管可以将从单体组件10、20的负极端子到电感器151、251的方向设定为正方向。

例如，如图1所示，在根据本公开的实施例的第二放电mosfet161、261中，漏极端子可以直接连接到连接端子121、221，并且源极端子可以直接连接到电感器151、251的一端。另外，在第二放电mosfet161、261中，寄生二极管可以允许电流从源极端子传导到漏极端子。即，第二放电mosfet161、261的寄生二极管可以将从电感器151、251到连接端子121、221的方向设定为正方向。

另外，处理器130、230可以控制第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261的接通和关断操作。例如，如图1所示，处理器130、230可以电连接到第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261的栅极端子以发送和接收电信号。另外，处理器130、230可以通过控制施加到第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261的栅极端子的电压来控制第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261的接通和关断操作。

优选地，根据本公开的实施例的连接路径l2、l3可以包括第一内部连接路径l2和第二内部连接路径l2。另外，多个连接端子121、122、221、222可以包括第一连接端子122、222和第二连接端子121、221。

如图1所示，第一内部连接路径l2可以被配置为将每个单体组件10、20的正极端子与电感器151、251的一端之间的节点直接电连接到第一连接端子122、222。

如图1所示，第二内部连接路径l2可以被配置为将电感器151、251的另一端与第一放电mosfet152、252之间的节点直接电连接到第二连接端子121、221。

优选地，根据本公开实施例的第二放电mosfet161、261可以被设置在第二内部连接路径l2上。例如，如图1所示，第二放电mosfet161、261可以被设置在将电感器151、251的另一端与第一放电mosfet152、252之间的节点直接地连接到第二连接端子121、221的第二内部连接路径l2上。

优选地，根据本公开的实施例的连接路径l2、l3可以进一步包括外部连接路径l3。

外部连接路径l3可以被配置为将每个电池模块100、200的第一连接端子122、222和第二连接端子121、221直接电连接到相邻的电池模块100、200的第二连接端子121、221和第一连接端子122、222。例如，如图1所示，外部连接路径l3可以将第二电池模块200的第二连接端子221直接电连接至第一电池模块100的第一连接端子122。另外，优选地，根据本公开的实施例的外部连接路径l3可以以菊花链(daisychain)的方式将电池模块100、200彼此连接。

处理器130、230可以电连接到监视单元110、210以发送和接收电信号，以便从监视单元110、210接收单体组件10、20的状态。例如，单体组件10、20的状态可以包括二次电池的soc或soh。例如，处理器130、230可以从监视单元110、210接收二次电池的电压、温度和电流中的至少一个。另外，处理器130、230可以基于二次电池的电压、电流和温度中的至少一个来估计二次电池的soc。

另外，处理器130、230可以从监视单元110、210接收单体组件10、20的状态信息。这里，单体组件10、20的状态信息可以包括二次电池的电压值、二次电池的电流值和二次电池的温度值。更具体地，单体组件10、20的状态信息可以包括单体组件10、20的两端处的电压值、流过单体组件10、20的电流值以及单体组件10、20的温度值。

另外，处理器130、230可以通过使用从监视单元110、210接收的针对单体组件10、20的所测量的电压值、所测量的电流值和所测量的温度值中的至少一个计算二次电池的充电状态(soc)，来计算二次电池的剩余容量。另外，处理器130、230可以通过使用估计的二次电池的剩余容量来计算估计的soc。这里，可以将估计的soc计算为在0％至100％的范围内的、与二次电池的剩余容量相对应的值。

在本公开的实施例中，处理器130、230可以通过对二次电池的充电电流和放电电流进行积分来估计二次电池的soc。在此，可以使用在二次电池开始充电或放电之前测量的二次电池的开路电压(ocv)来确定当二次电池开始充电或放电时的初始soc值。为此，处理器130、230包括定义针对每个ocv的soc的ocv-soc查找表，并且可以从查找表映射与二次电池的ocv相对应的soc。

在本公开的另一实施例中，处理器130、230可以通过使用扩展卡尔曼滤波器来计算二次电池的soc。扩展卡尔曼滤波器是一种数学算法，其通过使用二次电池的电压、电流和温度来自适应地估计二次电池的soc。在此，可以参考例如gregoryl.plett的文章“extendedkalmanfilteringforbatterymanagementsystemsoflipb-basedhevbatterypacksparts1、2and3(基于lipb的hev电池组的电池管理系统的扩展卡尔曼滤波部分1、2和3)”(journalofpowersource134，2004，p.252-261)理解使用扩展卡尔曼滤波器对soc的估计。除了上述的电流积分方法或扩展卡尔曼滤波器之外，还可以通过选择性地利用二次电池的电压、电流和温度估计soc的其他已知方法来确定二次电池的soc。

更优选地，根据本公开的实施例的处理器130、230可以从监视单元110、210接收二次电池的电压、电流和温度中的至少一个，并且基于二次电池的电压、电流和温度中的至少一个估计二次电池的健康状态(soh)。在此，二次电池的soh指劣化率。除了使用二次电池的电压、电流和温度的上述方法之外，还可以通过选择性地利用二次电池的soc和二次电池的内阻来估计劣化率的其他已知方法来确定二次电池的劣化率。

另外，处理器130、230可以分别基于所接收的单体组件10、20的状态通过控制第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261的断开和闭合操作来平衡多个电池模块100、200。

优选地，根据本公开的实施例的处理器130、230可以通过重复地接通和关断第一放电mosfet152、252或第二放电mosfet161、261来通过自循环路径l1和连接路径l2，l3均衡相邻单体组件10、20之间的电荷。

优选地，如图1中所示，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置可以进一步分别包括通信单元140、240。

通信单元140、240可以电连接到处理器130、230以发送和接收电信号。另外，处理器130、230可以通过通信单元140、240接收相邻电池模块100、200的soc。另外，处理器130、230可以基于所接收的电池模块100、200的soc来平衡多个电池模块100、200。

优选地，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置可以进一步包括存储器设备。

存储器设备可以电连接到处理器130、230以发送和接收电信号。另外，存储器设备可以预先存储用于控制第一放电mosfet152、252和第二放电mosfet161、261所需的信息。

同时，处理器130、230可以被实现为可选地包括处理器130、230、专用集成电路(asic)、其他芯片组、逻辑电路、寄存器、以及通信调制解调器和/或本领域已知的数据处理设备以执行上述操作。

同时，对存储器设备没有特别限制，只要它是能够记录和擦除信息的存储介质即可。例如，存储器设备可以是ram、rom、寄存器、硬盘、光学记录介质或磁性记录介质。存储器设备还可以例如经由数据总线等电连接到处理器130、230，以便分别可以被处理器130、230访问。存储器设备还可以存储和/或更新和/或擦除和/或发送程序，该程序包括由处理器130、230执行的各种控制逻辑和/或在执行控制逻辑时生成的数据。

图2和图3是示出根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置以平衡电池模块的路径的图。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的处理器230可以被配置为通过重复地接通和关断第一放电mosfet252，借助于流过自循环路径l1的单体组件的放电电流来对于电感器251生成感应电动势，并且将生成的感应电动势通过连接路径l2、l3传递到相邻的电池模块。

例如，如图2所示，处理器230可以允许放电电流在第二电池模块200中包括的自循环路径l1上流动。更具体地，当旨在对第二电池模块200中包括的第二单体组件20进行放电并对第一电池模块100中包括的第一单体组件10进行充电时，处理器230可以允许放电电流在第二电池模块200中包括的自循环路径l1上流动。例如，处理器230可以接通第二电池模块200中包括的第一放电mosfet252，使得放电电流顺序地流过第二单体组件20、电感器251和第一放电mosfet252。

另外，如图3所示，处理器230可以关断第二电池模块200中包括的第一放电mosfet252，以对于电感器251生成感应电动势。例如，如果第一放电mosfet252从接通状态被改变为关断状态，电感器251可以根据下面的法拉第定律的等式1生成感应电动势。即，电感器251可以生成感应电动势以维持图2的电流的方向。

<等式1>

这里，v(t)是感应电动势，l是电感，t是时间，并且i(t)是流过电感器的电流。

另外，如图3所示，当在电感器251处生成感应电动势时，处理器230可通过顺序地连接电感器251、第二放电mosfet261、第二电池模块200的连接器220、第一电池模块100的连接器120和第一单体组件10的连接路径l2、l3和自循环路径l1对第一单体组件10进行充电。

通过该配置，处理器230可以通过重复地接通和关断第一放电mosfet252来对第二单体组件20进行放电并对第一单体组件10进行充电。

通过该配置，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置可以通过使用电感器的感应电动势来有效地减少开关和电阻器的数量，并减少电阻器消耗的功率损耗，从而有效平衡电池模块。

图4和图5是示出根据本公开的另一实施例的用于电池模块平衡的装置以平衡电池模块的路径的图。

参照图4和图5，根据本公开的实施例的处理器230可以被配置为通过重复地接通和关断第二放电mosfet261，借助于流过连接路径l2、l3的单体组件的放电电流来生成电感器251的感应电动势，并且将生成的感应电动势通过自循环路径l1传递到相邻的电池模块。

例如，如图4所示，处理器230可以允许放电电流流过第一电池模块100和第二电池模块200中包括的自循环路径l1以及连接路径l2、l3。更具体地，当旨在对第一电池模块100中包括的第一单体组件10进行放电并对第二电池模块200中包括的第二单体组件20进行充电时，处理器230可以允许放电电流流过第一电池模块100中包括的自循环路径l1和连接路径l2、l3。例如，处理器130、230通过关断第一电池模块100中包括的第一放电mosfet152并接通第二电池模块200中包括的第二放电mosfet261允许放电电流顺序地流过第一单体组件10、第一电池模块100的连接器120、第二电池模块200的连接器220、第二放电mosfet261和电感器251。

另外，如图5所示，处理器230可以通过关断第二电池模块200中包括的第二放电mosfet261来生成用于电感器251的感应电动势。例如，如果第二放电mosfet261从接通状态被改变为关断状态，可根据法拉第定律的等式1在电感器251处生成感应电动势。即，电感器251可以生成感应电动势以维持图4的电流方向。

另外，如图5所示，如果在电感器251处生成感应电动势，则处理器230可通过顺序地连接电感器251、第二单体组件20和第一放电mosfet252的自循环路径l1对第二单体组件20进行充电。

通过该配置，处理器230可以通过重复地接通和关断第二放电mosfet261来对第一单体组件10进行放电并且对第二单体组件20进行充电。

通过该配置，根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的装置可以容易地配置平衡电路的线路，并且可以通过简单的开关操作有效地平衡多个电池模块。

根据本公开的用于电池模块平衡的装置可以包括电池管理系统(bms)。即，根据本公开的bms可以被包括在如上所述的本公开的用于电池模块平衡的装置中。在该配置中，根据本公开的用于电池模块平衡的装置的部件的至少一部分可以通过补充或添加常规bms中包括的部件的功能来实现。例如，根据本公开的用于电池模块平衡的装置的处理器和存储器设备可以被实现为bms的部件。

另外，根据本公开的用于电池模块平衡的装置可以被提供给电池组。即，根据本公开的电池组可以包括根据本公开的用于电池模块平衡的装置。在此，电池组可包括至少一个二次电池、用于电池模块平衡的装置、电气部件(诸如bms、继电器和保险丝)、壳体等。

图6是用于说明根据本公开的实施例的用于电池模块平衡的方法的示意性流程图。在图6中，可以由如上所述的根据本公开的用于电池模块平衡的装置的任何部件执行每个步骤。

如图6所示，根据本公开的用于电池模块平衡的方法包括监视步骤s100和平衡步骤s110。

首先，在监视步骤s100中，可以监视每个单体组件的电压、温度和电流中的至少一个。随后，在平衡步骤s110中，可以接收在监视步骤中监视的每个单体组件的状态，并且可以基于所接收的每个单体组件的状态，控制第一放电mosfet和第二放电mosfet的断开和闭合操作以使得多个电池模块被平衡，第一放电mosfet被配置为断开或闭合自循环路径，该自循环路径电连接到每个单体组件的两端以形成闭合电路并具有被配置为允许充电和放电电流在自循环路径上流动的电感器，第二放电mosfet被配置为断开或闭合连接路径，该连接路径将电感器的两端电连接到多个连接端子，并且通过多个连接端子将相邻的电池模块彼此电连接。

优选地，在根据本公开的实施例的平衡步骤s110中，可以通过重复地接通和关断第一放电mosfet或第二放电mosfet，通过自循环路径和连接路径均衡相邻的单体组件的电荷。

优选地，在根据本公开的实施例的平衡步骤s110中，可以通过重复地接通和关断第一放电mosfet，借助于流过自循环路径的单体组件的放电电流来在电感器处生成感应电动势，并且所生成的感应电动势可以通过连接路径被传递到相邻的电池模块。

优选地，在根据本公开的实施例的平衡步骤s110中，可以通过重复地接通和关断第二放电mosfet，借助于流过连接路径的单体组件的放电电流来在电感器处生成感应电动势，并且感应电动势可以通过自循环路径被传递到相邻的电池模块。

此外，当控制逻辑以软件实现时，处理器可以被实现为一组程序模块。此时，程序模块可以被存储在存储器设备中并由处理器执行。

另外，对处理器的各种控制逻辑的类型没有特定限制，只要将一个或多个控制逻辑组合并且将组合的控制逻辑写入计算机可读代码系统中，以使计算机可读访问是可能的即可。作为一个示例，记录介质包括由rom、ram、寄存器、cd-rom、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录设备组成的组中选择的至少一个。另外，可以在通过网络连接的计算机上以分布式方式存储和执行代码系统。此外，在本公开所属的技术领域中，程序员可以容易地推断出用于实现组合的控制逻辑的功能程序、代码和段。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细说明和特定示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅以说明的方式给出，因为根据该详细描述在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

参考标志

10：第一单体组件

20：第二单体组件

100：第一电池模块

110：监视单元

120：连接器

121：第二连接端子

122：第一连接端子

130：处理器

140：通信单元

151：电感器

152：第一放电mosfet

161：第二放电mosfet

200：第二电池模块

210：监视单元

220：连接器

221：第二连接端子

222：第一连接端子

230：处理器

240：通信单元

251：电感器

252：第一放电mosfet

261：第二放电mosfet

l1：自循环路径

l2：内部连接路径

l3：外部连接路径