CN117426045A - 电池平衡 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在多用途车的母排上平衡电池包的电压的电池平衡方法。该方法包括：由控制系统确定多用途车的第一电池包和第二电池包的荷电状态；响应第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高超过第一阈值量，由控制系统发起转换器电池平衡以通过DC‑DC转换器将第一电池包向第二电池包放电；以及响应于第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高小于第一阈值量，由控制系统发起直接电池平衡以将第一电池包向第二电池包放电。

Description

电池平衡

相关申请的交叉引用

本申请涉及并在35U.S.C.§119(e)下要求2021年3月26日提交的题为“BatteryBalancing”的美国临时专利申请序列号No.63/166,528的权益，其完整内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于多用途车(utility vehicle)的电池包的电池平衡系统和方法。

发明内容

本文所描述的电池平衡系统和方法的实施方式涉及连接到多用途车(例如，电动零转弯割草机、拖拉机和除雪机)的电池包的电池平衡。高功率电池包之间的未调节的电荷传输可导致高电流传输，这会损坏电池包。为了调节和确保多用途车的电池包之间的安全能量传输，控制系统基于电池包的特性来发起和控制电池包的电池平衡。

在一个方面，本发明提供了一种用于平衡多用途车的母排上的电池包的电压的电池平衡方法，该方法包括：由包括至少一个电子控制器的控制系统确定多用途车的第一电池包和第二电池包的荷电状态(state of charge)；响应第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高超过第一阈值量，由控制系统发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将第一电池包向第二电池包放电；以及响应于第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高小于第一阈值量，由控制系统发起直接电池平衡以将第一电池包向第二电池包放电。

在另一方面，本发明提供了一种用于多用途车的电池平衡和通知方法，该方法包括：由包括至少一个电子控制器的控制系统发起多用途车上通过包括通信线和电源线的母排联接的第一电池包和第二电池包之间的电池平衡；由控制系统向多用途车的用户显示器提供指示电池平衡的执行的通信；以及响应于该通信，在多用途车的用户显示器上显示正在执行电池平衡的消息。

在另一方面，本发明提供了一种用于在多用途车的母排上平衡电池包的电压的电池平衡方法。该方法包括：由包括至少一个电子控制器的控制系统确定多用途车的三个或更多个电池包中的各个电池包的荷电状态；由控制系统确定三个或更多个电池包中具有最高荷电状态的第一电池包和三个或更多个电池包中具有第二高荷电状态的第二电池包；响应于从荷电状态比第二电池包的荷电状态高超过第一阈值量的第一电池包和荷电状态在第二电池包的荷电状态的第二阈值量内的第一电池包选择至少一个，由控制系统发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将第一电池包向三个或更多个电池包中的各个其它电池包放电；以及响应于第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高介于第一阈值量和第二阈值量之间，由控制系统发起直接电池平衡以将第一电池包向第二电池包放电。

在另一方面，本发明提供了一种多用途车，包括：框架；驱动轮，其将框架支撑在地面上方；驱动马达，其被安装到框架并且驱动驱动轮的旋转以使多用途车在地面上移动；操作员平台，其由框架支撑，并且可操作以在多用途车操作期间支撑用户的重量；实用装置，其联接到框架；两个或更多个电池包，其电连接到母排并且由框架支撑；以及控制系统，其包括至少一个电子控制器，该控制系统与驱动马达、实用装置和两个或更多个电池包通信。该控制系统被配置为：确定多用途车的第一电池包和第二电池包的荷电状态；响应第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高超过第一阈值量，发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将第一电池包向第二电池包放电；以及响应于第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高小于第一阈值量，发起直接电池平衡以将第一电池包向第二电池包放电。

在另一方面，本发明提供了一种多用途车，包括：框架；驱动轮，其将框架支撑在地面上方；驱动马达，其被安装到框架并且驱动驱动轮的旋转以使多用途车在地面上移动；操作员平台，其由框架支撑，并且可操作以在多用途车操作期间支撑用户的重量；实用装置，其联接到框架；两个或更多个电池包，其电连接到母排并且由框架支撑；用户显示器，其由接近操作员平台的框架支撑；以及控制系统，其包括至少一个电子控制器，该控制系统与驱动马达、实用装置、两个或更多个电池包和用户显示器通信。该控制系统被配置为：发起联接到多用途车的母排的第一电池包和第二电池包之间的电池平衡；以及向多用途车的用户显示器提供指示电池平衡的执行的通信，其中，响应于来自控制系统的通信在多用途车的用户显示器上显示正在执行电池平衡的消息。

在另一方面，本发明提供了一种多用途车，包括：框架；驱动轮，其将框架支撑在地面上方；驱动马达，其被安装到框架并且驱动驱动轮的旋转以使多用途车在地面上移动；操作员平台，其由框架支撑，并且可操作以在割草机操作期间支撑用户的重量；实用装置，其联接到框架；三个或更多个电池包，其电连接到母排并且由框架支撑；以及控制系统，其包括至少一个电子控制器，该控制系统与驱动马达、实用装置和三个或更多个电池包通信。控制系统被配置为：确定多用途车的三个或更多个电池包中的各个电池包的荷电状态；确定三个或更多个电池包中具有最高荷电状态的第一电池包和三个或更多个电池包中具有第二高荷电状态的第二电池包；响应于从荷电状态比第二电池包的荷电状态高超过第一阈值量的第一电池包和荷电状态在第二电池包的荷电状态的第二阈值量内的第一电池包选择至少一个，发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将第一电池包向三个或更多个电池包中的各个其它电池包放电；并且响应于第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高介于第一阈值量和第二阈值量之间，由控制系统发起直接电池平衡以将第一电池包向第二电池包放电。

通过考虑以下描述和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。

附图说明

图1是电动零转弯割草机的透视图。

图2是图1的割草机的另一透视图。

图3是图1的割草机的底部透视图。

图4是图1的割草机的电池舱的透视图，一组电池位于电池舱内。

图5是图1的割草机的电池舱的透视图，一组电池从电池舱被移除以示出电池附接结构。

图6是图1的割草机的电池舱的底部透视图，示出了母排。

图7是根据本公开的实施方式的图1的割草机的框图。

图8是附接到图1的割草机的母排的电池包的框图。

图9是示出根据本公开的实施方式的电池平衡方法的流程图。

图10是示出根据本公开的实施方式的电池平衡方法的流程图。

图11是示出用于图10的电池平衡方法的控制逻辑的图。

图12是示出在图10的电池平衡方法期间电池包的荷电状态的图。

图13是示出根据本公开的实施方式的电池平衡和通知方法的流程图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施方式之前，将理解，本发明的应用不限于以下描述中阐述或附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够有其它实施方式并以各种方式实践或实施。如本文所使用的，与位置有关的术语(例如，前、后、左、右等)是相对于在多用途车的正常操作期间位于多用途车上的操作员。

“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意在涵盖其后所列的项及其等同物以及附加项。除非另外指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变体广义地使用，并且涵盖直接和间接安装、连接、支撑和联接二者。

另外，应该理解，实施方式可包括硬件、软件和电子部件或模块，出于讨论的目的，其可被示出和描述如同大多数部件仅以硬件实现一样。然而，本领域普通技术人员基于阅读本详细描述将认识到，在至少一个实施方式中，基于电子的方面可实现于可由一个或更多个处理单元(例如，微处理器和/或专用集成电路(“ASIC”))执行的软件(例如，存储在非暂时性计算机可读介质上)中。因此，应该注意，多个基于硬件和软件的装置以及多个不同的结构部件可用于实现实施方式。例如，本说明书中所描述的“服务器”、“计算装置”、“控制器”、“处理器”等可包括一个或更多个处理单元、一个或更多个计算机可读介质模块、一个或更多个输入/输出接口以及连接部件的各种连接(例如，系统总线)。

本文中描述为由一个部件执行的功能可由多个部件以分布式方式执行。同样，由多个部件执行的功能可由单个部件合并和执行。类似地，被描述为执行特定功能的部件也可执行本文中未描述的附加功能。例如，以特定方式“配置”的装置或结构至少以该方式配置，但是也可按未明确列出的方式配置。

图1至图4示出多用途车10。多用途车10可以是例如电动零转弯割草机、混合动力割草机。所示的多用途车10包括框架20、地面接合元件30、35、原动机40、45(图1和图3)、电源50(图4)、操作员平台60、用户接口70(在图1中示意性地示出)、诸如切割台80的实用装置和车辆控制系统90(在图1中示意性地示出)。尽管在下面多用途车10被描述为电动零转弯割草机，但是应该理解，多用途车可以是诸如骑乘式拖拉机、立式割草机、除雪机、推式割草机等的车辆。这些多用途车可包括诸如切割台、螺旋推雪机等的实用装置。

框架20包括第一部分或前部22(延伸至框架的中心)和与前部22相反的第二部分或后部24(在框架的中心处与前部相交)。框架20限定割草机10的基体结构或底盘并且支撑割草机10的其它部件。框架20由地面接合元件30、35支撑，继而支撑割草机10的其它部件。

地面接合元件30、35可移动地(例如，可旋转地)联接到框架20。所示的地面接合元件30、35包括联接到框架20的前部22的两个第一或前地面接合元件30以及联接到框架20的后部24的两个第二或后地面接合元件35。在所示实施方式中，地面接合元件30、35是可旋转轮，但在其它实施方式中，可以是例如履带。在所示实施方式中，第一(前)地面接合元件30是被动(即，响应于割草机的移动而旋转)脚轮，第二(后)地面接合元件35是在原动机45的影响下旋转的驱动(即，旋转以导致割草机移动)轮。第二(后)地面接合元件35在所示实施方式中可被称为驱动轮或左右驱动轮35，将理解，术语“左”和“右”是从处于割草机上的普通操作位置的操作员的角度来看的。驱动轮35由原动机45以所选速度和方向旋转，以实现割草机10以零转弯半径割草机的熟知方式移动和转向。在其它实施方式中，另外或另选地，出于与原动机45相同的目的，类似原动机45可联接到两个第一地面接合元件30。在其它实施方式中，割草机可采取立式割草机或具有转向轮的拖拉机式割草机的形式。

例如，原动机40、45可以是一个或更多个电动马达、混合气体/电源等。参照图1至图3，所示实施方式的原动机40、45包括专用驱动马达45(图3)和切割台马达40形式的多个原动机。驱动马达45由框架20支撑，并且通过变速箱或齿轮系与驱动轮35互连以增加输送到驱动轮35的速度或转矩。在替代实施方式中，驱动马达45可各自包括输出轴，其直接联接到驱动轮35之一以独立地驱动关联的驱动轮35以所选速度和方向旋转。因此，此替代实施方式的驱动轮35可被表征为利用专用驱动马达45的直接驱动轮。在所示实施方式中割草机的速度和转向是由驱动轮35的方向和相对速度实现的。为了进一步阐明前述观点，切割台马达40和驱动马达45一起构成所示割草机10的原动机。在所示实施方式中，切割台马达40专用于各个刀片，驱动马达45专用于各个驱动轮35；但在其它实施方式中，这些马达40、45中的一些或全部的工作可被组合在单个马达中，该单个马达通过动力传输向多个刀片和/或驱动轮分配转矩。

现在转向图4，所示实施方式中的电源50是一组(多个)电池包52、54、56、58，如下面详细描述的。电池包52、54、56、58可具有大约52V的电压。在其它实施方式中，电池包52、54、56、58可具有大于或小于52V的电压。在其它实施方式中，电源50可包括两个比所示的四个电池包52、54、56、58相对更大的电池，但是所示实施方式的一个潜在优点在于，电池包52、54、56、58是模块化的，更轻，并且可独立地充电。在一些实施方式中，电源50包括超过四个电池包。

与单个大很多的电池相比，典型用户可更容易操纵、携带、充电、更换和检修所示的电池包52、54、56、58。例如，如下面所讨论的，所示电池的重量可为每个大约55磅或更小。在一些实施方式中，电池可重53磅。电源50电联接到驱动马达45和切割台马达40，以为其操作提供足够的电力。电源50被示出为支撑在框架20的后部24；但是在其它实施方式中，可支撑在前部22或框架20的中心(横跨框架20的前部22和后部24)。

参照图1和图2，操作员平台60由框架20支撑并横跨框架20的前部22和后部24。所示的操作员平台60包括第一或下区段62和第二或上区段64。下区段62位于上区段64的前方并且被配置为支撑用户的脚。上区段64位于下区段62的后方并且支撑座椅66。座椅66允许用户在割草机10操作期间坐着并访问用户接口70。在一些实施方式中，操作员平台60可仅包括下区段62，使得割草机10是站立式车辆。在另外的实施方式中，操作员平台60可具有其它配置。操作员区域被定义为座椅66以及用户在坐着时可够到或看到的割草机10的所有控件和其它元件，例如用户接口70和下部62。

用户接口70(在图1中示意性地示出)包括操作员区域内由框架20支撑的操纵控件72和系统接口74。操纵控件72可操作以控制割草机10，例如，通过响应于操纵控件72的用户操纵而提供驱动命令。例如，操纵控件72可用于控制驱动马达45以驱动后地面接合元件35以期望的速度和方向旋转，从而使割草机10移动和/或转弯。在所示实施方式中，操纵控件72包括用于零转弯半径(ZTR)割草机的左控制臂72a和右控制臂72b。驱动马达45利用左控制臂72a和右控制臂72b来操纵，左控制臂72a控制左驱动轮35的旋转方向和速度，右控制臂72b控制右驱动轮35的旋转方向和速度。在所示实施方式中，左控制臂72a在枢轴关节73a处联接到框架20，右控制臂72b在枢轴关节73b处联接到框架20。在其它实施方式中，操纵控件72可包括其它合适的致动器，例如方向盘、操纵杆等。

系统接口74可包括点火装置76、用户显示器78和控制开关79(例如，拨盘、按钮等形式的调节开关)。点火装置76与车辆控制系统90通信以允许用户选择性地向驱动马达45和切割台马达40供电(即，启用)。在一些实施方式中，点火装置76包括独立地或成组地启用驱动马达45和切割台马达40的单独开关。在所示实施方式中，电池包52、54、56、58与用户显示器78直接通信(例如，经由CAN通信)，以在用户显示器78上显示电池相关信息。例如，用户显示器78可显示电源50的荷电状态、割草机上发生的故障(例如，电池包故障)、割草机10的操作状态等。控制开关79和用户显示器78可与车辆控制系统90交互以控制割草机10的功能(例如，启用切割台马达40、驱动马达45等)。

参照图3，在所示实施方式中，切割台80主要被支撑在前部22的框架20下方，但在其它实施方式中可能向后移动到中心或者甚至完全移动到后部24，例如。切割台80包括将切割台80支撑在地上的一个或更多个地面接合元件82(例如，防刮滚轮)。如图1和图2所示，切割台马达40被安装到切割台80。在所示实施方式中，切割台80包括三个切割台马达40。在其它实施方式中，切割台80可包括更少的切割台马达40(例如，一个或两个)或更多的切割台马达40(例如，三个、四个等)。返回参照图3，各个切割台马达40至少部分地安装在切割台80上方以提供到冷却环境空气的途径，并且包括在切割台80下方的输出轴。刀片84在切割台80下方安装到各个输出轴，并且在切割台马达40的影响下旋转以切割切割台80下方的草。在所示实施方式中，切割台80包括侧排出开口89以排出割下的草。在其它实施方式中，切割台80可包括后排出口、收集袋等，以从切割台80下方收集或排出割下的草。在其它实施方式中，刀片84可被配置为覆盖草屑，在这种情况下可不存在排出开口89，或者排出开口89可包括用于打开和关闭以选择性地提供排出和覆盖功能的机构。各个切割台马达40直接驱动单个刀片84，因此可被称为直接驱动的专用切割台马达40。

车辆控制系统90可与用户接口70、驱动马达45(例如，经由驱动马达控制器)和切割台马达40(例如，经由切割台马达控制器)交互。更具体地，车辆控制系统90可从系统接口74获取输入并将指令中继给驱动马达45和切割台马达40。车辆控制系统90还可从电源50接收信息(例如，电池的荷电状态以及其它电池相关信息)，并将该信息中继给用户接口70。如下面更详细描述的，用户显示器78可向用户显示诸如电源50的荷电状态、割草机10的操作模式等的信息。尽管上面割草机10被描述为电动零转弯割草机，但是应该理解，下面所描述的电池组件和/或控制系统可用于可操作以切割草的任何实用装置或者诸如除雪机的其它多用途车。

现在参照图4和图5，电池舱100由框架20支撑。电池舱100包括外壳102、盖104、闩锁106和充电端口108(示意性地示出)。外壳102具有底壁110和侧壁112并且限定开口114。盖104联接到外壳102，并且可在覆盖开口114(即，关闭外壳102)的关闭条件(图1至图2)与提供到开口114的途径(即，打开外壳102)的打开条件(图4至图5)之间移动。在所示实施方式中，盖104枢转地(更具体地，铰接地)联接到外壳102的前端。闩锁106选择性地将盖104固定在关闭条件。尽管示意性地示出，充电端口108可例如被安装到或集成到电池舱100的外壳102中。在其它实施方式中，充电端口108可与外壳102分开设置。

现在参照图5和图6，示例电池接口120被安装到电池舱100的底壁110。电池接口120包括四个扩展坞122，各个扩展坞122包括对准结构124和电连接器126。电连接器126在对准结构124之间。在各个扩展坞122内(例如，对准结构124和电连接器126之间)和之间有狭缝128以允许碎屑离开电池舱100，以减小碎屑堆积的可能性。在其它实施方式中，电池接口120可包括更多的扩展坞122(例如，五个、六个等)或更少的扩展坞122(例如，三个、两个、一个)。

如图6所示，母排131被安装到电池接口120的底侧132并且经由相应扩展坞122的电连接器126独立地附接到电池包52、54、56、58中的每一个。母排131包括正电源线134和负电源线136，其被配置为提供从电池包52、54、56、58到切割台马达40和驱动马达45的连接(至少间接地)，并且被示出为远离母排131延伸(断开)。在一些实施方式中，母排131还可包括将母排131连接到控制系统90或将控制系统90(例如，当集成到电池包52、54、56、58中的一个或更多个中时)连接到割草机10的其它部件(例如，包括用户显示器78的系统接口74)的一条或更多条通信线。在一些实施方式中，通信线是实现基于消息的协议的割草机10的控制器局域网(CAN)总线的一部分，其允许多个部件之间的通信，包括例如电池包52、54、56、58、系统接口74、控制系统90(及其控制器)。

电池接口120适于接纳多个电池包52、54、56、58，其一起被称为一组电池包50。在所示实施方式中，一组电池包50包括四个电池包52、54、56、58以与电池接口120的四个扩展坞122匹配。电池包52、54、56、58中的每一个包括具有多个单元的外壳、壳体或围挡。在一些实施方式中，单元可包括成组的串联连接的单元，其中组然后并联连接。各个组中串联连接的单元数量提供期望的电压电平(例如，48伏)，而这些串联连接的单元并联连接的组数增加了电池包的可用安时容量。在一些实施方式中，单元可包括成组的并联连接的单元，其中组然后串联连接。串联连接的单元的组数提供期望的电压电平(例如，48伏)，而各个组中并联连接的单元的数量增加了电池包的可用安时容量。在其它实施方式中，电池包52、54、56、58可具有比48伏更高或更低的额定电压。

图7示出根据一些实施方式的割草机10的框图。割草机10包括具有至少一个电子控制器的车辆控制系统90，例如车辆控制模块140、马达控制器145和电池控制器150。控制系统90与先前描述的切割台马达40、驱动马达45、系统接口74、被配置为选择性地联接到外部电源158的充电器155、将电池包52、54、56、58电连接到驱动马达45和切割台马达40的母排131以及传感器160通信。在一些实施方式中，控制系统90至少包括电子处理器以及存储由电子处理器执行以实现控制系统的功能的指令的存储器。例如，控制系统90的电子处理器和存储器可形成为车辆控制模块140、马达控制器145或电池控制器150的一部分。在其它实施方式中，控制系统90包括分布式处理系统，其具有多个电子处理器和存储器以实现例如车辆控制模块140、马达控制器145或电池控制器150之间分布的功能。控制系统90和电池包52、54、56、58可与系统接口74通信以显示关于割草机10的操作状态的信息。例如，显示器78可从控制系统90接收通信，并且作为响应，显示指示通信中提供的信息的消息161。应该理解，尽管电池控制器150被示出为在控制系统90中，但电池控制器150可包括一体地形成在各个相应电池包52、54、56、58中的单独电池控制器。

继续参照图7，传感器160包括操纵控制传感器162、手刹传感器164和盖传感器166。在一些实施方式中，还提供附加传感器。操纵控制传感器162包括被配置为感测并向控制系统90提供操纵控件72的位置指示的一个或更多个传感器。例如，操纵控制传感器162可包括旋转编码器、霍尔传感器、电位计等，其被定位在各个操纵控制臂72a、72b的枢轴关节73a、73b附近以向控制系统90指示各个相应操纵控制臂72a、72b的角度。

手刹传感器164被配置为向控制系统90指示手刹是否被启用。例如，手刹传感器164可以是当手刹被启用时被致动，当手刹被停用时被解除致动的按钮式开关。

盖传感器166可操作地联接到盖104，并且被配置为向控制系统90指示盖104(例如，经由闩锁106)被固定在关闭条件(例如，如图1和图2中)。盖传感器166可以是当力高于阈值量(指示闩锁106被固定)时被致动(例如，向控制系统90提供信号)并且当力小于阈值量时被解除致动(例如，不向控制系统90提供信号)的按钮式开关。在一些实施方式中，使用其它传感器类型来实现操纵控制传感器162、手刹传感器164和盖传感器166中的一个或更多个。

图8更详细地示出一组电池包50和母排131。尽管图8主要针对电池包52来描述，但电池包52的例示和描述类似地应用于电池包54、56和58。电池包52包括电池控制器150之一，电池控制器150包括电池电子处理器170和电池存储器180。电池包52还包括电池单元190、荷电状态(SOC)电压传感器200、单元组电压传感器205、温度传感器210、充放电开关215、定位在电池单元190和充放电开关215之间的DC-DC转换器220、定位在电池单元190和充放电开关215之间的旁路225以及端接块230。例如，旁路225是通过来自电池控制器150的信号选择性地致动的功率开关元件(例如，场效应晶体管)。当被致动时，旁路225提供从单元190到充电/放电开关215的直接路径，从而绕过转换器220。当被禁用时，旁路225中断从单元190到充电/放电开关215的直接路径。当直接路径被禁用的旁路225中断时，DC-DC转换器(当启用时)提供从充电/放电开关215到单元190的路径。

电池存储器180存储指令，这些指令在由电池电子处理器170执行时实现本文所描述的电池控制器150的功能。SOC电压传感器200被配置为测量单元190两端(例如，单元190的整个集合的正和负端接点处)的电压并且将电压测量提供给电池控制器150，该电压测量指示单元190(因此电池包52)的荷电状态。单元组电压传感器205包括多个电压传感器，各个电压传感器被配置为测量多个单元的单元组两端的电压。例如，单元组电压传感器205可测量一组并联连接的单元两端或一组串联连接的单元两端的电压。

温度传感器210包括一个或更多个温度传感器，其布置在单元190周围以向电池控制器150提供电池包52的内部温度测量。端接块230包括用于电池包52的电连接器，并且电连接到母排131的第一端接块235a(例如，扩展坞122的电连接器126)。

如所述，图8所示的电池包52及其元件的描述类似地应用于电池包54、56和58。电池包56和58包括与图8中的电池包52和54中所示相似的部件(例如，电池控制器150、SOC电压传感器200、旁路225等)，但为了简化图，图8中未示出这些部件。

电池包54、56、58还电连接到相应端接块235b、235c、235d，以使得电池包52、54、56、58通过母排131并联联接。各个电池包52、54、56、58的电池控制器150可与各个其它电池包52、54、56、58的电池控制器150(例如，经由CAN通信)、与用户显示器78以及与割草机10的其它控制器(例如，车辆控制模块140和马达控制器145(参见图7))通信。例如，电池控制器150可至少部分地通过母排131经由CAN通信向彼此和用户显示器78传送各个电池52、54、56、58的荷电状态(即，各个电池包的电压)。

控制系统90(作为具体示例，电池控制器150之一)可基于各个电池包52、54、56、58的荷电状态来发起电池平衡方法300(下面更详细地描述)。出于各种原因，电池包52、54、56、58可具有不同的荷电状态(例如，完全(100％)充满、75％充满、25％充满等)。当连接的电池包52、54、56、58的荷电状态之间的差异超过阈值量(例如，12％)时，包被视为失衡或不平衡。当电池包52、54、56、58中的一个或更多个与电池包52、54、56、58中的另一个不平衡时，可防止从电池包52、54、56、58中的一个或更多个同时放电，以避免否则可例如由到具有较低荷电状态的电池包的反向电流导致的损坏。例如，在一些实施方式中，在割草机10操作期间，为了使所有电池包52、54、56、58同时向割草机10供电，充电最低的电池包的荷电状态必须比充电最高的电池包低小于操作阈值量。例如，操作阈值量可以是荷电状态的12％。在一些实施方式中，操作阈值量可大于或小于荷电状态的12％。

电池平衡允许电池包52、54、56、58从具有较高荷电状态的一个或更多个包到具有较低荷电状态的一个或更多个包转移电荷，以使一个或更多个电池包52、54、56、58的荷电状态彼此更接近。通过使不平衡的电池包52、54、56、58平衡，可允许两个或更多个电池包52、54、56、58同时放电以向割草机10供电，这可增加割草机10的可用电流并且延长在重新充电或替换一个或更多个电池包52、54、56、58之前割草机10的运行时间。

在一些实施方式中，当充电最低的电池包的荷电状态比充电最高的电池包低大于操作阈值量时，割草机10可仅从充电最高的电池包或电池包的子组接收电力。例如，电池包的子组可包括充电最高的电池包以及荷电状态比充电最高的电池包低小于操作阈值量的其它电池包。在所示实施方式中，至少两个电池包52、54、56、58必须在操作阈值量内，以便于割草机10操作驱动马达45和切割台马达40二者。换言之，单个电池包52没有足够的电力或者不被允许操作切割台马达40和驱动马达45二者。因此，当控制系统90确定电池包54、56、58均不在第一电池包52的操作阈值量内时，控制系统90可禁用切割台马达40(但允许驱动马达45操作)。

控制系统90可操作以自动地发起平衡方法300(图9)、400(图10)，以使得电压从充电较高的电池包之一(例如，包52)到充电较低的电池包中的一个或更多个(例如，包54、56、58)放电，直至电池包52、54、56、58在预定操作阈值内。在一些实施方式中，在电池平衡期间，具有最高荷电状态的一个电池包(例如，包52)的端接块230连接到具有较低荷电状态的其它电池包(例如，包54、56、58)中的一个或更多个的端接块230，以向一个或更多个其它电池包充电或转移电压。如下面更详细说明的，控制系统90能够基于电池包52、54、56、58的荷电状态在直接平衡(例如，快速平衡)和转换器平衡(例如，缓慢平衡)之间选择性地改变。

图9示出根据一些实施方式的示例电池平衡方法。尽管如本文所示针对多用途车10描述方法300，但方法300也可在另一多用途车(例如，具有更多或更少驱动马达、更多或更少切割台马达以及更多或更少电池包)或其它多用途车上实现。考虑具有两个电池包，(第一)电池包52和(第二)电池包54的电源来描述方法300。然而，应该理解，方法300可应用于电池包52、54、56、58中的两个的任何组合以及具有超过两个电池包的多用途车。

在方框310中，作为发起电池平衡方法300的前提条件，控制系统90(例如，电池控制器150中的一个或更多个)确定是否满足多用途车10的安全约束。响应于控制系统90确定满足安全约束，控制系统90前进到方框320。多用途车10的安全约束可包括以下中的一个或更多个：确定点火装置76是否关闭(例如，割草机10断电)、手刹是否接合以及盖104是否处于关闭位置(图1至图3)。例如，手刹传感器164可向控制系统90提供指示手刹是否接合的通信，盖传感器166可向控制系统90提供指示盖104是否固定的通信。在一些实施方式中，方框310被绕过，并且控制系统90不执行安全约束检查。在其它实施方式中，可实现安全约束的不同组合或附加安全约束。

在方框320中，控制系统90确定第一电池包52和第二电池包54的荷电状态。在所示实施方式中，电池包52、54的电池控制器150分别确定电池包52、54的荷电状态，并且彼此传送所确定的荷电状态。例如，电池包52的荷电状态电压传感器200可确定包52的单元190的荷电状态，并且向包52的电池控制器150传送指示所确定的包52的荷电状态的消息。电池包54的电池控制器150可类似地使用包54的荷电状态电压传感器200来确定包54的单元190的荷电状态。电池包52的控制器150可向电池包54的控制器150传送所确定的包52的荷电状态；电池包54的控制器150可向电池包52的控制器150传送所确定的包54的荷电状态，或者各个控制器150可向其它控制器150传送所确定的相应包52、54的荷电状态。例如，各个控制器150可在母排131上(例如，在母排131的CAN总线上)连同关联的电池包的标识符一起广播其关联的电池包的确定的荷电状态。

在方框330中，响应于第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高超过第一阈值量，控制系统90发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器220将第一电池包52向第二电池包54放电。例如，使用先前在方框320中确定的电池包52、54的荷电状态，控制系统90计算电池包52和54的荷电状态之间的差，然后比较所计算的差与第一阈值。当所计算的差超过第一阈值时，控制系统发起转换器电池平衡。在一些实施方式中，第一阈值量可以是电池包52、54的荷电状态的30％。因此，如果第一电池包52具有70％荷电状态并且第二电池包54具有30％荷电状态，则由于第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高超过30％，所以电池控制器15发起转换器平衡。在其它实施方式中，第一预定阈值量可小于或大于30％。

在所示实施方式中，为了发起转换器电池平衡，控制系统90(例如，电池包54的电池控制器150)启用电池包54的DC-DC转换器220。例如，控制系统90向电池包54的DC-DC转换器220发送使能命令，以开始转换经由母排131接收的来自电池包52的电压。在一些实施方式中，为了发起转换器电池平衡，控制系统90还(i)禁用电池包54的旁路225，(ii)启用充电/放电开关215的至少一个充电开关，(iii)启用电池包52的充电/放电开关215的放电开关，并且(iv)启用电池包52的旁路225。

启用的DC-DC转换器220减小或阶梯式降低来自电池包52的电压量以对电池包54进行充电。DC-DC转换器220的使用减小了充电源与待充电电池包54的单元190之间的电位(电压)差。通过减小电位差，DC-DC转换器220减小在平衡期间从电池包52到电池包54的充电电流。在没有这种减小的情况下，电池包52(充电源)与电池包54(待充电电池)之间的高电位差可导致过大电流，这会损坏电池包52和54之一或二者的部件。在其它实施方式中，启用的DC-DC转换器220可另选地定位在第一电池包52和第二电池包54之间(例如，在母排131上、在电池包52中等)。

在方框340中，响应于第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高小于第一阈值量，控制系统90(例如，经由电池控制器150)发起直接电池平衡以将第一电池包52向第二电池包54放电。例如，使用先前在方框320中确定的电池包52、54的荷电状态，控制系统90计算电池包52和54的荷电状态之间的差，然后比较所计算的差与第一阈值。当所计算的差小于第一阈值时，控制系统发起直接电池平衡。例如，使用示例第一阈值30％，如果第一电池包52具有64％荷电状态并且第二电池包54具有36％荷电状态，则由于第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高小于30％，所以电池控制器150发起直接平衡。

为了发起直接平衡，控制系统90启用电池包54的旁路225以经由母排131将单元190连接到电池包52。在一些实施方式中，为了发起直接平衡，控制系统90还(i)启用电池包52的充电/放电开关215的充电开关，(ii)启用电池包54的DC-DC转换器220，(iii)启用电池包52的充电/放电开关215的放电开关，并且(iv)启用电池包52的旁路225。因此，在直接平衡中，从电池包52放电的电流被直接提供给电池包54，而没有从DC-DC转换器220之一的DC-DC转换(来自充电/放电开关215的任何损失、母排131的电阻等被视为可忽略)。直接平衡更高效，避免了DC-DC转换损失，并且与转换器平衡相比导致更高的平均充电电流和更快的平衡。

电池包52和54的直接平衡可继续，例如直至电池包52和54相等或几乎相等，直至电池包52或54之一从电池舱被移除，或者直至操作员打开割草机10(例如，启用点火装置76)并且电池包52和54开始向割草机10的部件(例如，切割台马达40和驱动马达45之一或二者)供电。

在一些实施方式中，控制系统90可重复地循环通过方法300，以确定电池包52和54的荷电状态的更新值，并且根据电池包52和54的荷电状态之间的差异发起转换器平衡或直接平衡。因此，一旦在方框330中发起的转换器平衡使第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高小于第一阈值(例如，30％)，控制系统90就可自动地从转换器平衡改变为直接平衡。

在一些实施方式中，当方法300以电池包52和54的荷电状态在第一阈值内(例如，在彼此的30％内)开始时，控制系统90可绕过方框330(转换器平衡)并前进到方框340以发起直接电池平衡。

在一些实施方式中，电池控制器150之一(例如，电池包52的电池控制器150)被选为主电池控制器，并且主电池控制器实现针对方法300描述的控制系统90的功能。例如，主电池控制器确定第一电池包52和第二电池包54的荷电状态(方框320)，响应于第一电池的荷电状态比第二电池包的荷电状态高超过第一阈值量而发起转换器平衡(方框330)，并且响应于第一电池包的荷电状态比第二电池包的荷电状态高小于第一阈值量而发起直接平衡(方框340)。在一些实施方式中，基于例如到母排131的连接顺序、最低标识符编号、最高荷电状态或另一技术将电池包52、54的电池控制器150之一识别为主电池控制器。为了实现这些确定并发起平衡，主电池控制器可经由母排131与其它电池包的电池控制器150通信。通信可包括例如接收信息和发送命令。

图10和图11示出根据一些实施方式的示例电池平衡方法400。尽管如本文所示针对多用途车10描述方法400，但方法400也可在另一多用途车(例如，具有更多或更少驱动马达、更多或更少切割台马达)或其它多用途车上实现。为了简明起见，考虑具有三个电池包的电源来描述方法400。然而，应该理解，方法400可应用于具有超过三个电池包的多用途车。

在方框410中，作为发起电池平衡方法400的前提条件，控制系统90(例如，一个或更多个电池控制器150)确定是否满足多用途车10的安全约束。应该理解，安全约束和是否满足安全约束的确定可与上面参考方框310描述的约束和确定类似。另外，在一些实施方式中，方框410被绕过，并且控制系统90不执行安全约束检查。

在方框420中，控制系统90确定三个或更多个电池包52、54、56、58的荷电状态。控制系统90可使用上面针对图9的方框310描述的类似技术来确定三个或更多个电池包52、54、56、58的荷电状态。例如，对于各个包，荷电状态电压传感器200可向包的关联的电池控制器150提供单元190的荷电状态的指示，然后各个包的电池控制器150可(例如，经由母排131)向各个其它电池包的电池控制器150传送指示所确定的荷电状态的消息。

在方框430中，控制系统90确定具有最高荷电状态的第一电池包52和具有第二高荷电状态的第二电池包54。控制系统90还可确定第三高荷电状态、第四高荷电状态等。例如，控制系统90可执行所确定的电池包52、54、56、58的荷电状态的一个或更多个比较，以确定哪个电池包具有最高荷电状态、第二高荷电状态等。

在方框440中，控制系统90发起转换器平衡以将第一电池包(即，具有最高荷电状态的电池包)向三个或更多个电池包54、56、58中的其它电池包中的每一个放电。图11的流程图提供了进一步说明，但简要地，在一些实施方式中，可基于两个条件中的任一个来发起转换器平衡。首先，可基于第一电池包的荷电状态比第二电池包(即，具有第二高荷电状态的电池包)的荷电状态高超过第一阈值量来发起该转换器平衡。其次，也可基于第一电池包的荷电状态在第二电池包的荷电状态的第二阈值量内(这指示第一电池和第二电池具有相同或几乎相同的荷电状态)来发起该转换器平衡。换言之，在一些实施方式中，第二阈值量是相对低的值(例如，0.5％、1％或3％)并且用于确定第一电池和第二电池何时具有基本上相等的荷电状态(即，在由第二阈值设定的误差余量内)。

不管发起转换器平衡的基础如何，控制系统90可使用上面针对方框330所描述的类似技术来发起转换器平衡。例如，为了发起转换器电池平衡，控制系统90启用待充电的电池包52、54、56、58的DC-DC转换器220。在一些实施方式中，为了发起转换器电池平衡，控制系统90还(i)禁用待充电的电池包52、54、56、58中的每一个的旁路225，(ii)启用待充电的电池包52、54、56、58中的每一个的充电/放电开关215的至少一个充电开关，(iii)启用将提供充电电流的电池包52、54、56、58中的每一个的充电/放电开关215的放电开关，并且(iv)启用将提供充电电流的电池包52、54、56、58中的每一个的旁路225。在方法400的转换器平衡中提供充电电流的电池包52、54、56、58包括具有最高荷电状态的第一电池包，或者如果电池包52、54、56、58中超过一个具有相同的最高荷电状态，则包括那些另外的电池包。因此，例如，如果电池包52、54、56、58分别具有80％、80％、50％和40％的荷电状态，则具有80％荷电状态的两个电池包52和54将在转换器平衡期间提供充电电流，并且两个电池包56和58将在转换器平衡期间接收充电电流。

在方框450中，控制系统90发起直接平衡以将第一电池包52向第二电池包54放电。图11的流程图提供了进一步说明，但是简要地，在一些实施方式中，可基于第一电池包(即，具有最高荷电状态)的荷电状态比第二电池包的荷电状态高介于第一阈值量和第二阈值量之间来发起直接平衡。

现在参照图11，示出要发起方框440和450的控制系统90(例如，电池控制器150)的控制逻辑。为了针对图11的例示，我们假定电池包52已被确定为具有最高荷电状态，并且电池包54已被确定为具有第二高荷电状态(例如，在图9的方框430中)。在方框460中，控制系统90确定第一电池包52的荷电状态是否比第二电池包54的荷电状态高超过第一阈值量。例如，第一阈值量可以是电池包52、54、56、58的最大荷电状态的30％。当第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高超过第一阈值量时，控制系统90发起转换器平衡以将第一电池包(例如，最高荷电状态电池包)向三个或更多个电池包54、56、58中的各个其它电池包放电(方框440)。换言之，控制系统90发起转换器平衡以对联接到母排131的剩余电池包54、56、58中的每一个进行充电，直至第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高不超过(即，小于或等于)第一阈值量。

当第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高不超过第一阈值量时，控制系统90确定第一电池包52的荷电状态是否在第二电池包54的荷电状态的第二阈值量内(方框470)。选择第二阈值，使得当第一电池包52的荷电状态在第二电池包54的荷电状态的第二阈值量内时，这指示第一电池和第二电池包具有相同或几乎相同的荷电状态。换言之，在一些实施方式中，第二阈值量是相对低的值(例如，0％、0.5％、1％或3％)并且用于确定第一电池和第二电池何时具有基本上相等的荷电状态(即，在由第二阈值设定的误差余量内)。当第一电池包52的荷电状态不在第二电池包54的荷电状态的第二阈值量内时，控制系统90发起直接平衡以将第一电池包52向第二电池包54放电(方框450)。控制系统90可发起第一电池包52和第二电池包54之间的直接平衡并且在方框450和470之间循环，直至第一电池包52的荷电状态在第二电池包54的荷电状态的第二阈值量内(例如，相等)。

一旦第一电池包52和第二电池包54之间完成直接平衡(即，第一电池包52的荷电状态在第二电池包54的荷电状态的第二阈值量内(例如，相等或基本上相等))，控制系统90可发起转换器平衡(方框440)以将第一电池包52和第二电池包54向三个或更多个电池包56、58中的各个其它电池包放电。

在方框480中，控制系统90确定三个或更多个电池包52、54、56、58中的每一个的荷电状态是否在第二阈值量内。应该理解，由于第一电池包52和第二电池包54的荷电状态在第二阈值量内，所以控制系统90可发起转换器平衡以从第一电池包52或第二电池包54中的一者或二者放电，以对荷电状态不在第二阈值量内的剩余电池包56、58进行充电。例如，控制系统90可从第一电池包52和第二电池包54二者均等地放电，因此第一电池包和第二电池包的荷电状态仍在第二阈值量内。当三个或更多个电池包52、54、56、58中的每一个的荷电状态在第二阈值量内时，控制系统90确定电池平衡完成(方框490)。换言之，控制系统90可发起转换器平衡，直至电池包52、54、56、58全部具有相等的荷电状态。

图12中示出平衡方法400的示例实现方式，其中四个电池包52、54、56、58联接到母排131。例如，在方框500中，第一电池包52具有100％荷电状态，第二电池包54、第三电池包56和第四电池包58具有40％荷电状态。控制系统90确定第一电池包52的荷电状态(例如，100％)比第二电池包54的荷电状态高超过第一阈值量(30％)(方框460)。因此，控制系统90发起转换器充电(方框440)，以对联接到母排131的剩余电池包54、56、58中的每一个进行充电，直至第一电池包52的荷电状态比第二电池包54高不超过(例如，小于)第一阈值量。例如，在方框510中，转换器平衡将第一电池包52放电至75％荷电状态并将剩余电池包54、56、58充电至48％荷电状态。

控制系统90确定第一电池包52的荷电状态比第二电池包54的荷电状态高不超过(例如，小于)第一阈值量(方框460)并且第一电池包52不在第二电池包54的荷电状态的第二阈值量内(方框470)。因此，控制系统90发起直接平衡以将第一电池包52向第二电池包54放电，直至第一电池包和第二电池包在第二阈值量内(方框450)(例如，直至电池包52、54具有相等的荷电状态)。例如，在方框520中，直接平衡将第一电池包52放电至62％荷电状态并将第二电池包54充电至62％荷电状态，而第三电池包和第四电池包保持在48％荷电状态。在方框520中，多用途车10可使用两个电池包52、54来操作。

在方框520中，控制系统90确定第二电池包52的荷电状态在第一电池包52的荷电状态内(方框470)。控制系统90通过发起转换器平衡来继续平衡电池包52、54、56、58(方框440)。控制系统90进一步确定电池包52、54、56、58是否在第二阈值量内(方框480)(例如，电池包52、54、56、58的荷电状态相等)，并且一旦电池包52、54、56、58的荷电状态在第二阈值量内(例如，各个电池包具有55％荷电状态)，就确定电池平衡完成(方框490)。

在一些实施方式中，如针对图9的方法300所描述的，电池控制器150之一(例如，电池包52的电池控制器150)被选为主电池控制器，并且主电池控制器实现针对方法400所描述的控制系统90的功能。例如，主电池控制器确定电池包52、54、56、58的荷电状态(方框420)，确定具有最高荷电状态和第二高荷电状态的第一电池包和第二电池包(方框430)，发起转换器平衡以将第一电池包向各个其它电池包放电(方框440)，发起直接平衡以将第一电池包向第二电池包放电(方框450)，并且执行图11中的方框460、470和480中的确定。在一些实施方式中，基于例如到母排131的连接顺序、最低标识符编号、最高荷电状态或另一技术将电池包52、54的电池控制器150之一识别为主电池控制器。为了实现这些确定并发起平衡，主电池控制器可经由母排131与其它电池包的电池控制器150通信。这些通信可包括例如接收信息和发送命令。

图13示出用于多用途车的电池平衡和通知方法600。在方框610中，控制系统90发起通过母排131联接的多用途车10上的第一电池包和第二电池包之间(例如，电池包52和电池包54之间)的电池平衡。方框610中发起电池平衡可源于例如控制系统90执行电池平衡方法300、400之一。因此，在方框610中发起的电池平衡可包括针对方框330(图9)和440(图10)描述的转换器平衡和针对方框340(图9)和450(图10)描述的直接平衡中的一个或更多个。

在方框620中，控制系统90向多用途车10的用户显示器78提供指示电池平衡的执行的通信。例如，控制系统90可向用户显示器78提供指示已发起电池平衡的消息。控制系统90还可向用户显示器78提供指示电池包52、54、56、58的荷电状态以及电池平衡的其它特性的通信。电池平衡的特性可包括电池平衡中剩余的时间量和电池平衡的类型(例如，转换器平衡或直接平衡)。在一些实施方式中，例如在控制系统90由驻留在相应电池包52、54、56、58上的一个电池控制器150实现的情况下，可由电池控制器150经由母排131提供通信。母排131可包括通信总线(例如，CAN总线)的一部分，用户显示器78也与该一部分联接。因此，通信可以是用户显示器78接收的CAN消息。尽管方框620中的通信被称为单数，但方框620中的通信可包括单个通信消息，或者可包括在一段时间内发送的多个通信消息(例如，指示电池平衡已开始的一个通信消息、指示电池平衡的类型的一个通信消息、指示电池包的荷电状态的一个通信消息、等)。

在方框630中，在多用途车10的用户显示器78上显示指示正在执行电池平衡的消息。由用户显示器78响应于从控制系统90接收到通信而显示消息(例如，图7所示的消息161)，并且该消息指示在通信中接收到的信息。例如，消息161可包括用户显示器78上指示电池平衡在操作中的文本、图形或图标。在一些实施方式中，消息161还可包括电池包52、54、56、58中的一个或更多个的荷电状态(例如，指示为百分比或条形图，例如图12所示)以及电池平衡的特性，例如直至多用途车10可操作(例如，直至两个电池包平衡)的时间量、直至所有电池包完全平衡的时间量以及正执行的电池平衡的类型。

在一些实施方式中，在电池平衡的过程中，方法600在方框620和630之间循环，使得控制系统90提供具有更新的信息(例如，电池平衡操作状态、电池平衡类型、电池包的荷电状态或者电池平衡的特性)的进一步通信，并且用户显示器78以更新的信息更新消息161。

因此，本文所描述的实施方式提供与平衡电动车辆的电池包有关的系统、方法和装置等。各种特征、优点和实施方式在随附权利要求中阐述。

Claims (29)

1.一种用于在多用途车的母排上平衡电池包的电压的电池平衡方法，该电池平衡方法包括以下步骤：

由包括至少一个电子控制器的控制系统确定所述多用途车的第一电池包的荷电状态和第二电池包的荷电状态；

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高超过第一阈值量，由所述控制系统发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将所述第一电池包向所述第二电池包放电；以及

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高小于所述第一阈值量，由所述控制系统发起直接电池平衡以将所述第一电池包向所述第二电池包放电。

2.根据权利要求1所述的电池平衡方法，其中：

发起所述直接电池平衡的步骤包括利用所述控制系统启用位于所述第一电池包和所述第二电池包之间的旁路以连接所述第一电池包和所述第二电池包，并且禁用所述DC-DC转换器，并且

发起所述转换器电池平衡的步骤包括禁用所述旁路。

3.根据权利要求1所述的电池平衡方法，该方法还包括：作为发起所述转换器电池平衡或所述直接电池平衡的前提条件，确定是否满足所述多用途车的安全约束。

4.根据权利要求1所述的电池平衡方法，该方法还包括：

由所述控制系统确定所述多用途车的第三电池包的荷电状态；以及

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态在所述第二电池包的所述荷电状态的第二阈值量内，由所述控制系统发起转换器电池平衡以通过所述DC-DC转换器将所述第一电池包向所述第二电池包和所述第三电池包中的每一个放电。

5.根据权利要求1所述的电池平衡方法，该方法还包括：

由所述控制系统向所述多用途车的用户显示器提供指示所述电池平衡的执行的通信；以及

响应于所述通信，在所述多用途车的所述用户显示器上显示正在执行所述电池平衡的消息。

6.根据权利要求5所述的电池平衡方法，该方法还包括：

响应于由所述控制系统提供的第二通信，在所述多用途车的所述用户显示器上显示所述第一电池包和所述第二电池包的所述荷电状态。

7.根据权利要求5所述的电池平衡方法，该方法还包括：

由所述控制系统确定指示所述电池平衡的特性；以及

响应于所述通信，显示包括所述电池平衡的所述特性的消息。

8.根据权利要求7所述的电池平衡方法，其中，指示所述电池平衡的所述特性包括从以下组选择的至少一个：

所述电池平衡中剩余的时间量；以及

正在执行的电池平衡的类型。

9.一种用于多用途车的电池平衡和通知方法，该电池平衡和通知方法包括以下步骤：

由包括至少一个电子控制器的控制系统发起所述多用途车上通过包括通信线和电源线的母排联接的第一电池包和第二电池包之间的电池平衡；

由所述控制系统向所述多用途车的用户显示器提供指示所述电池平衡的执行的通信；以及

响应于所述通信，在所述多用途车的所述用户显示器上显示正在执行所述电池平衡的消息。

10.根据权利要求9所述的电池平衡和通知方法，该方法还包括：

由所述控制系统确定所述第一电池包的荷电状态和所述第二电池包的荷电状态，其中，所述通信包括所述第一电池包的所述荷电状态和所述第二电池包的所述荷电状态，以及

响应于由所述控制系统提供的所述通信，在所述多用途车的所述用户显示器上显示所述第一电池包和所述第二电池包的所述荷电状态。

11.根据权利要求9所述的电池平衡和通知方法，该方法还包括：

由所述控制系统确定指示所述电池平衡的特性，其中，所述通信包括指示所述电池平衡的所述特性；并且

其中，所述消息包括所述电池平衡的所述特性。

12.根据权利要求11所述的电池平衡和通知方法，其中，指示所述电池平衡的所述特性包括从以下组选择的至少一个：

所述电池平衡中剩余的时间量；以及

正在执行的电池平衡的类型。

13.根据权利要求9所述的电池平衡和通知方法，其中，发起所述电池平衡的步骤包括：

由所述控制系统确定所述多用途车的所述第一电池包的荷电状态和所述第二电池包的荷电状态；

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高超过第一阈值量，由所述控制系统发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将所述第一电池包向所述第二电池包放电；以及

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高小于所述第一阈值量，由所述控制系统发起直接电池平衡以将所述第一电池包向所述第二电池包放电。

14.一种用于在多用途车的母排上平衡电池包的电压的电池平衡方法，该电池平衡方法包括以下步骤：

由包括至少一个电子控制器的控制系统确定所述多用途车的三个或更多个电池包中的各个电池包的荷电状态；

由所述控制系统确定所述三个或更多个电池包中具有最高荷电状态的第一电池包和所述三个或更多个电池包中具有第二高荷电状态的第二电池包；

响应于从以下组选择的至少一个，由所述控制系统发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将所述第一电池包向所述三个或更多个电池包中的各个其它电池包放电：

确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高超过第一阈值量，以及

确定所述第一电池包的所述荷电状态在所述第二电池包的所述荷电状态的第二阈值量内；以及

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高介于所述第一阈值量和所述第二阈值量之间，由所述控制系统发起直接电池平衡以将所述第一电池包向所述第二电池包放电。

15.根据权利要求14所述的电池平衡方法，其中：

发起所述直接电池平衡的步骤包括利用所述控制系统启用位于所述第一电池包和所述第二电池包之间的旁路以连接所述第一电池包和所述第二电池包，并且禁用所述DC-DC转换器，并且

发起所述转换器电池平衡的步骤包括禁用所述旁路。

16.根据权利要求14所述的电池平衡方法，该方法还包括：

作为发起所述转换器电池平衡或所述直接电池平衡的前提条件，确定是否满足所述多用途车的安全约束。

17.一种多用途车，该多用途车包括：

框架；

驱动轮，该驱动轮将所述框架支撑在地面上方；

驱动马达，该驱动马达被安装到所述框架并且驱动所述驱动轮旋转以使所述多用途车在所述地面上移动；

操作员平台，该操作员平台由所述框架支撑，并且在所述多用途车操作期间能够操作以支撑用户的重量；

实用装置，该实用装置联接到所述框架；

两个或更多个电池包，所述两个或更多个电池包电连接到母排并由所述框架支撑；以及

控制系统，该控制系统包括至少一个电子控制器，该控制系统与所述驱动马达、所述实用装置和所述两个或更多个电池包通信，该控制系统被配置为：

确定所述多用途车的第一电池包的荷电状态和第二电池包的荷电状态；

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高超过第一阈值量，发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将所述第一电池包向所述第二电池包放电；以及

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高小于所述第一阈值量，发起直接电池平衡以将所述第一电池包向所述第二电池包放电。

18.根据权利要求17所述的多用途车，其中，所述控制系统还被配置为：

通过启用位于所述第一电池包和所述第二电池包之间的旁路以连接所述第一电池包和所述第二电池包并且禁用所述DC-DC转换器来发起所述直接电池平衡；并且

通过禁用所述旁路来发起所述转换器电池平衡。

19.根据权利要求17所述的多用途车，其中，所述控制系统还被配置为，作为发起所述转换器电池平衡或所述直接电池平衡的前提条件，确定是否满足所述多用途车的安全约束。

20.根据权利要求17所述的多用途车，其中，所述控制系统还被配置为：

确定所述多用途车的第三电池包的荷电状态；并且

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态在所述第二电池包的所述荷电状态的第二阈值量内，发起转换器电池平衡以通过所述DC-DC转换器将所述第一电池包向所述第二电池包和所述第三电池包中的每一个放电。

21.根据权利要求17所述的多用途车，其中：

所述多用途车是电动割草机，并且

所述实用装置是切割台。

22.一种多用途车，该多用途车包括：

框架；

驱动轮，该驱动轮将所述框架支撑在地面上方；

驱动马达，该驱动马达被安装到所述框架并且驱动所述驱动轮旋转以使所述多用途车在所述地面上移动；

操作员平台，该操作员平台由所述框架支撑，并且在所述多用途车操作期间能够操作以支撑用户的重量；

实用装置，该实用装置联接到所述框架；

两个或更多个电池包，所述两个或更多个电池包电连接到母排并由所述框架支撑；

用户显示器，该用户显示器靠近所述操作员平台由所述框架支撑；以及

控制系统，该控制系统包括至少一个电子控制器，该控制系统与所述驱动马达、所述实用装置、所述两个或更多个电池包以及所述用户显示器通信，该控制系统被配置为：

发起联接到所述多用途车的所述母排的第一电池包和第二电池包之间的电池平衡；并且

向所述多用途车的所述用户显示器提供指示所述电池平衡的执行的通信，其中，响应于来自所述控制系统的所述通信在所述多用途车的所述用户显示器上显示正在执行所述电池平衡的消息。

23.根据权利要求22所述的多用途车，其中：

所述控制系统被配置为确定所述第一电池包的荷电状态和所述第二电池包的荷电状态，其中，所述通信指示所述第一电池包和所述第二电池包的所述荷电状态，并且

所述用户显示器被配置为响应于由所述控制系统提供的所述通信，显示所述第一电池包和所述第二电池包的所述荷电状态。

24.根据权利要求22所述的多用途车，其中：

所述控制系统被配置为确定指示所述电池平衡的特性，其中，所述通信包括指示所述电池平衡的所述特性，并且

其中，所述消息包括所述电池平衡的所述特性。

25.根据权利要求24所述的多用途车，其中，指示所述电池平衡的所述特性包括从以下组选择的至少一个：

所述电池平衡中剩余的时间量；以及

正在执行的电池平衡的类型。

26.根据权利要求22所述的多用途车，其中：

所述多用途车是电动割草机，并且

所述实用装置是切割台。

27.一种多用途车，该多用途车包括：

框架；

驱动轮，该驱动轮将所述框架支撑在地面上方；

驱动马达，该驱动马达被安装到所述框架并且驱动所述驱动轮旋转以使所述多用途车在所述地面上移动；

操作员平台，该操作员平台由所述框架支撑，并且在所述割草机操作期间能够操作以支撑用户的重量；

实用装置，该实用装置联接到所述框架；

三个或更多个电池包，所述三个或更多个电池包电连接到母排并由所述框架支撑；以及

控制系统，该控制系统包括至少一个电子控制器，该控制系统与所述驱动马达、所述实用装置和所述三个或更多个电池包通信，该控制系统被配置为：

确定所述多用途车的三个或更多个电池包中的各个电池包的荷电状态；

确定所述三个或更多个电池包中具有最高荷电状态的第一电池包和所述三个或更多个电池包中具有第二高荷电状态的第二电池包；

响应于从以下组选择的至少一个，发起转换器电池平衡以通过DC-DC转换器将所述第一电池包向所述三个或更多个电池包中的各个其它电池包放电：

确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高超过第一阈值量，以及

确定所述第一电池包的所述荷电状态在所述第二电池包的所述荷电状态的第二阈值量内；以及

响应于确定所述第一电池包的所述荷电状态比所述第二电池包的所述荷电状态高介于所述第一阈值量和所述第二阈值量之间，由所述控制系统发起直接电池平衡以将所述第一电池包向所述第二电池包放电。

28.根据权利要求27所述的多用途车，其中，所述控制系统还被配置为：

通过启用位于所述第一电池包和所述第二电池包之间的旁路以连接所述第一电池包和所述第二电池包并且禁用所述DC-DC转换器来发起所述直接电池平衡；并且

通过禁用所述旁路来发起所述转换器电池平衡。

29.根据权利要求27所述的多用途车，其中，所述控制系统还被配置为，作为发起所述转换器电池平衡或所述直接电池平衡的前提条件，确定是否满足所述多用途车的安全约束。