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CN112821485A - 电池组合系统的控制方法及其电池组合系统和无人装置 - Google Patents

电池组合系统的控制方法及其电池组合系统和无人装置 Download PDF

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CN112821485A CN202011636955.8A CN202011636955A CN112821485A CN 112821485 A CN112821485 A CN 112821485A CN 202011636955 A CN202011636955 A CN 202011636955A CN 112821485 A CN112821485 A CN 112821485A
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Abstract

本发明公开了一种电池组合系统的控制方法及其电池组合系统和无人装置。其中,该方法包括:获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,各个电池模块并联接入电池组合系统的输出回路;至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制第一类电池模块接入输出回路;并控制第二类电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。本发明解决了多电池组合系统中各个电池模块的电压不一致时,不能直接并联为负载供电的技术问题。

Description

电池组合系统的控制方法及其电池组合系统和无人装置
技术领域
本发明涉及电池领域,具体而言,涉及一种电池组合系统的控制方法及其电池组合系统和无人装置。
背景技术
在很多应用场景中,需要将多个带有独立BMS的电池通过并联结合在一起,形成多电池组合系统,为负载供电。当电池随机结合时,往往存在电池之间电量不一致,电压不同的问题。电压不同时,电压高的电池会通过并联回路给电压低的电池充电。如果电压相差较大,充电电流会超过电池可持续承受的最大电流上限,产生危险。因此常见的多电池组合系统往往要求将各个子电池充电至电压相近时才能结合使用,而不能直接让多电池组合系统为负载供电。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池组合系统的控制方法,以至少解决多电池组合系统中各个电池模块的电压不一致时,不能直接并联为负载供电的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电池组合系统的控制方法,包括:获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,各个电池模块并联接入电池组合系统的输出回路,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制第一类电池模块接入所述输出回路;并控制第二类电池模块断开与所述输出回路的连接,以停止输出电信号,也就是电流。
可选地,至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:获取输出回路的第二状态;依据第一状态和第二状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块。
可选地,第二状态包括:电池组合系统的初始上电状态;第一状态包括:电池模块的初始电压值;依据第一状态和第二状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:在所述输出回路处于初始上电状态的情况下,确定各个电池模块的初始电压值;确定初始电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的初始电压值与最大的初始电压值进行比较;根据比较结果,筛选出初始电压值与最大的初始电压值的差值大于电压差阈值的电池模块为第二类电池模块,其余的电池模块为第一类电池模块。
可选地,筛选出初始电压值与所述最大的初始电压值的差值大于电压差与之的电池模块为第二类电池模块,其余的电池模块为第一类电池模块后,方法还包括:当有新的电池模块接入输出回路中时,确定此时所述第一类电池模块和所述新的电池模块的电压值;确定此时电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的电压值与最大的电压值进行比较;根据比较结果,筛选出电压值与所述最大的电压值之间的差值大于等于电压差阈值的第三类电池模块,其余电池模块为新的第一类电池模块;将所述第三类电池模块从回路中断开。
可选地,初始电压值指的是在电池组合系统初始刚开始上电时,电池模块的电压。
可选地,上述电压差阈值为确保并联的两个电压不同的电池模块组合之间不会产生对电池模块造成损害的充电电流的最大电压差。
可选地,第二状态包括:用于表示输出回路的输出电压逐渐下降的状态;第一状态包括:各个电池模块的初始电压值;依据第一状态和第二状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:在输出回路的输出电压逐渐下降的情况下,比较下降后的输出电压与第二类电池模块中各个电池模块的初始电压值;在比较结果指示第二类电池模块中存在与下降后的输出电压相同的初始电压值时,将与初始电压值对应的电池模块确定为所述第一类电池模块。
可选地,第二状态包括:用于表示输出回路的输出电压逐渐增大的状态;第一状态包括:电池模块的充电电流大小;依据第一状态和所述第二状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:在输出回路的输出电压逐渐增大的情况下,检测第一类电池模块中各个电池模块的充电电流;比较充电电流与第二阈值;将大于第二阈值的充电电流所对应的电池模块设置为第二类电池模块。
可选地,当并联的两个电池模块之间存在电压差时,电压高的电池模块会向电压低的电池模块供电,因此而产生的电流就是充电电流。当充电电流的大小超过了电池模块可承受电流大小上限时,电池模块就会被损坏。
可选地,获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态,包括:从各个电池模块的电池管理系统(Battery Management System,简称为BMS)中获取第一状态,其中,每个电池模块均具有一个电池管理系统。
可选地,第一状态信息包括以下至少之一:电池模块的初始电压值、电池模块在接入输出回路后的实时电压值和电流值;电池模块的电芯温度值。
可选地,各个电池模块的初始电压的取值范围之间存在重叠。
根据本发明实施例的另一方面,提供了一种电池组合系统的控制方法,包括:获取电池组合系统中各个电池模块的状态信息,其中,电池组合系统中的各个电池模块并联接入所述电池组合系统的输出回路,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;依据状态信息从电池组合系统的各个电池模块中选择目标电池模块;控制目标电池模块断开与所述输出回路的连接,以停止输出电信号。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电池组合系统的控制装置,包括:获取模块,用于获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,各个电池模块并联接入电池组合系统的输出回路,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;确定模块,用于至少依据第一状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制模块,用于控制第一类电池模块接入所述输出回路;并控制第二类电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电池组合系统,包括:多个电池插槽、多个电池模块和控制器,多个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的,其中:多个电池插槽,用于安装所述多个电池模块;多个电池模块,通过多个电池插槽并联接入输出回路;控制器,与多个电池模块连接,用于获取多个电池模块的第一状态;至少依据第一状态从各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制第一类电池模块接入所述输出回路;并控制第二类电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种无人装置,包括电源系统,其中:电源系统包括电池组合系统;电池组合系统用于执行上述电池组合系统的控制方法。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种非易失性存储介质,其中非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行电池组合系统的控制方法。
在本发明实施例中,采用由主控制器根据电池组合系统中每个电池模块的状态决定各个电池模块是否接入电路的方式,通过获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态;至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制第一类电池模块接入输出回路,并控制所述第二类电池模块断开与所述输出回路的连接,停止输出电信号的方式,进而解决了多电池组合系统中各个电池模块的电压不一致时,不能直接并联为负载供电技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种电池组合系统控制方法的流程示意图;
图2a是根据本发明实施例的一种电池组合系统在初始上电时的电池模块接入控制流程示意图;
图2b是根据本发明实施例的另一种电池组合系统在初始上电时的电池模块接入控制流程示意图;
图3是根据本发明实施例的另一种电池组合系统在输出电压下降时的电池模块接入控制流程示意图;
图4是根据本发明实施例的另一种电池组合系统在输出电压上升时的电池模块接入控制流程示意图;
图5是根据本发明实施例的另一种电池组合系统控制方法的流程示意图;
图6是根据本发明实施例的一种电池组合系统的控制装置的结构示意图;
图7是根据本发明实施例的一种电池组合系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例,提供了一种让存在电压差的电池组并联工作的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种电池组合系统控制方法,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,各个电池模块并联接入电池组合系统的输出回路;
在本申请的一些实施例中,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的。
在本申请的一些实施例中,由于各个电池模块均可以设置有一个单独的BMS,因此,步骤S102可以表现为以下实现过程:从各个电池模块的BMS中获取第一状态。
例如,电池组合系统中设置有控制器,该控制器与各个电池模块的BMS通过数据线进行连接通信,且无论电池模块是否接入输出电路,控制器均可与各个电池模块的BMS通信,并从各个电池模块的BMS中读取上述第一状态。
在本申请的一些实施例中,第一状态信息包括以下至少之一:电池模块的初始电压值、电池模块在接入输出回路后的实时电压值和电流值;电池模块的电芯温度值。
其中,电池模块的初始电压值指的是在电池组合系统初始上电前,电池模块的电压。
步骤S104,至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;
第一状态用于确定电池模块接入输出回路的条件,在满足该条件时,确定各个电池模块中的相应的电池模块为第一类电池模块;在不满足该条件时,则确定各个电池模块中的相应的电池模块为第二类电池模块。
为了至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,需要获取输出回路的第二状态;依据第一状态和第二状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块。
其中,上述第二状态可以包括以下信息:电池组合系统的初始上电状态,电池组合系统的输出电压增大或减小的状态。上述第一状态可以包括以下信息:电池模块的初始电压值,电池模块的充电电流的大小。
在本申请的一些实施例中,在电池组合系统初始上电前,可以通过以下方式从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块:在输出回路处于初始上电状态的情况下,从各个电池模块中,确定初始电压值小于输出回路的输出电压的第一电池模块集合,并将第一电池模块集合中的电池模块作为第一类电池模块;确定初始电压值大于输出回路的输出电压的第二电池模块集合,并将第二电池模块集合中的电池模块作为第二类电池模块。
在本申请的一些实施例中,在电池组合系统初始上电时,可以通过以下方式从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块:在输出回路处于初始上电状态的情况下,从各个电池模块中,确定初始电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的初始电压值与最大的初始电压值进行比较;根据比较结果,筛选出初始电压值与最大的初始电压值的差值大于电压差阈值的电池模块为第二类电池模块,其余的电池模块为第一类电池模块。
例如,电池模块A的初始电压值为Q,电池模块B的初始电压值为W,电池模块C的初始电压为M,其中Q<W<M,且M-Q>预设电压差阈值,W-Q<预设电压差阈值,则电池模块B,C为第一类电池模块,电池模块A为第二类电池模块。
在本申请的一些实施例中,当电池组合系统的输出回路电压下降时,可以通过以下方式从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块:在输出回路的输出电压逐渐下降的情况下,比较下降后的输出电压与第二类电池模块中各个电池模块的初始电压值;在比较结果指示第二类电池模块中存在与下降后的输出电压相同的初始电压值时,将与初始电压值对应的电池模块确定为所述第一类电池模块。
在本申请的一些实施例中,当电池组合系统的输出回路电压逐渐增大时,可以通过以下方式从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块:在输出回路的输出电压逐渐增大的情况下,检测第一类电池模块中各个电池模块的充电电流;比较充电电流与第二阈值;将大于第二阈值的充电电流所对应的电池模块设置为第二类电池模块。
步骤S106,控制第一类电池模块接入输出回路;并控制第二类电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。
其中,电池模块是否接入输出回路是由控制器通过控制每个电池模块的电流开关来实现的。
在本申请的一些实施例中,停止输出电信号包括但不限于:停止第二类电池模块向外输出电流。
在电池组合系统开机后,由于任何时刻都需要至少打开一个电池模块的输出回路,以为控制器供电,因此,在一个具体实例中,在电池组合系统工作时,不能先关闭低电压电池,再打开高电压电池,需要在较短的时间内,让压差较大的两个电池模块同时输出,但是,如果电压较大的电池模块正常接入输出回路,会产生安全风险,因此,需要使得压差较大的两个电池模块接入的时间足够短,以避免产生安全风险。为实现上述目的,在可选地,控制第一类电池模块接入输出回路之后,还可以执行以下处理过程:从第一电池模块集合中确定未接入输出回路的第三电池模块集合;从第三电池模块集合中选择初始电压值最高的电池模块接入输出回路,并在初始电压值最高的电池模块接入输出回路的持续时间不超过第一阈值时,筛选出接入输出回路的第一电池模块集合中,电压值与上述最高的初始电压值之差的绝对值电压差大于预设电压差阈值的所有电池模块,然后将筛选出的电池模块从输出回路中断开,其中,电压差,指第一电池模块集合中任一电池与第三电池模块集合中初始电压值最高的电池模块之间的电压差。基于上述过程,可以避免安全风险的产生。
需要说明的是,上述第一阈值可以是预先设定的,即依据经验获取,也可以是依据电压差与风险等级的映射关系确定的,例如,不同的电压差对应不同的风险等级,不同的等级对应不同的阈值,并且,电压差越大,风险等级越高。在一些安全性能要求比较高的场景,上述第一阈值可以是风险等级最高时的阈值;在一些安全性能要求比较低的场景,上述第一阈值可以是风险等级较低时的阈值。
上述第一阈值是电池模块在输出目标电流值时能够承受的最长持续时间,在输出目标电流值的持续时间大于最长持续时间时,电池模块会发生故障,例如,电池模块过热等。
在本申请的一些实施例中,初始电压值指的是在电池组合系统初始上电时,电池模块的电压。
在本申请的一些实施例中,上述预设电压差阈值为确保并联的两个电压不同的电池模块组合之间不会产生对电池模块造成损害的充电电流的最大电压差。
需要注意的是,第一类电池模块和第二类电池模块的确定还和输出回路的电压变化状态有关,例如,第二状态指的是用于表示所述输出回路的输出电压逐渐下降的状态;第一状态指的是各个电池模块的初始电压值;此时:在输出回路的输出电压逐渐下降的情况下,比较下降后的输出电压与第二类电池模块中各个电池模块的初始电压值;在比较结果指示第二类电池模块中存在与下降后的输出电压相同的初始电压值时,将与初始电压值对应的电池模块确定为第一类电池模块。
又例如,在并联的两个电池模块之间存在电压差时,电压高的电池模块会向电压低的电池模块供电,因此而产生的电流就是充电电流。当充电电流的大小超过了电池模块可承受电流大小上限时,电池模块就会被损坏,因此,在电池组合系统正常工作时,随着输出回路的电压越来越大,此时便需要考虑产生充电电流的情况,此时需要依据以下方式确定第一类电池模块和第二类电池模块:第二状态指的是用于表示所述输出回路的输出电压逐渐增大的状态;第一状态指的是电池模块的充电电流大小;此时通过以下方式确定第一类电池模块和第二类电池模块的步骤包括:在输出回路的输出电压逐渐增大的情况下,检测第一类电池模块中各个电池模块的充电电流;比较充电电流与第二阈值;将大于第二阈值的充电电流所对应的电池模块设置为第二类电池模块。
其中,第二阈值指的是电池组正常工作时允许出现的最大充电电流。
在本申请的一些实施例中,各个电池模块的初始电压的取值范围之间存在重叠,这样可以确保不会某个初始电压较高的电池模块一直无法接入放电电路中。
正如上面所述,在电池组初始上电时,所有的电池模块都接入到输出回路中,为避免高电压的电池模块给低电压的电池模块充电,需要选择让电压较高的电池模块还是让电压较低的电池模块从输出回路中断开。如果选择断开电压较高的电池模块,一段时间后各个电池模块电压差异会越来越大,导致电压较高的电池模块不会有机会接入并联输出回路。因此需要让电压较高的电池模块接入电路中,电压较低的电池模块从电路中断开,如图2a所示:
S202,在输出回路处于初始上电状态的情况下,确定各个电池模块的初始电压值;
S204,确定初始电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的初始电压值与最大的初始电压值进行比较;
S206,根据比较结果,筛选出初始电压值与最大的初始电压值的差值大于电压差阈值的电池模块为第二类电池模块,其余的电池模块为第一类电池模块。
如果在运行过程中,有新的电池模块被接入到电池组合系统中,为确保电池组合系统的安全运行,需要执行如图2b所示的方法:
S22,当有新的电池模块接入输出回路中时,确定此时第一类电池模块和新的电池模块的电压值;
S24,确定此时电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的电压值与最大的电压值进行比较;
S26,根据比较结果,筛选出电压值与最大的电压值之间的差值大于等于电压差阈值的第三类电池模块,其余电池模块为新的第一类电池模块;
S28,将第三类电池模块从回路中断开。
上述预设电压差阈值的含义为:如果两个电池模块电压差值的绝对值大于上述预设电压差阈值时,两个电池模块之间会产生超过电池模块最大承受范围的充电电流。
在电池组输出电压下降时:有两种情况:第一种情况是,正常输出持续一段时间,电量消耗导致总输出电压下降;第二种情况是,输出功率突然变大导致总输出电压下降(例如电机转速提高)。当输出电压下降到与某个非输出状态的电池模块电压一致时,需要将上述电池模块接入并联输出回路。
具体步骤如图3所示:
S302,控制器判断当前电池组输出电压是否下降,如果下降,则执行步骤S304,如果没下降,则经过一定预设时间后再次执行步骤S302;
S304,控制器判断当前非输出电池模块中是否存在电压与输出线路电压的差值在某一阈值之内的电池模块,如果存在则执行步骤S306,如果不存在,则在输出电压下降到某一警戒值后控制电池组不再供电并发出警报;
S306,将符合步骤S304所述条件的电池模块依次接入电路中。
当发生如输出功率突然减小导致输出电压回升的情况时,由于电池模块内阻不一致,导致各个电池模块的电压回升不一致,原本压差不大的电池模块会产生较大的压差,电池模块之间产生充电电流,此时需要将充电电流较大的电池从并联输出回路中断开。
具体步骤如图4所示:
S402,控制器判断电池组输出电压是否上升,如果上升,则执行步骤S404,如果没有,则在一定时间后继续执行步骤S402;
S404,控制器检测各个电池模块是否有充电电流;
S406,控制器将检测到的有充电电流的电池模块从回路中断开。
图5是根据本发明实施例的一种电池组合系统的控制方法,如图5所示,该方法包括如下步骤:
步骤S502,获取电池组合系统中各个电池模块的状态信息,其中,电池组合系统中的各个电池模块并联接入电池组合系统的输出回路;
在本申请的一些实施例中,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的。
在本申请的一些实施例中,由于各个电池模块均可以设置有一个单独的BMS,因此,步骤S102可以表现为以下实现过程:从各个电池模块的BMS中获取电池模块的状态信息。
例如,电池组合系统中设置有控制器,该控制器与各个电池模块的BMS通过数据线进行连接通信,且无论电池模块是否接入输出电路,控制器均可与各个电池模块的BMS通信,并从各个电池模块的BMS中读取上述状态信息。
在本申请的一些实施例中,状态信息包括以下至少之一:电池模块的初始电压值、电池模块在接入输出回路后的实时电压值和电流值;电池模块的电芯温度值。
其中,电池模块的初始电压值指的是在电池组合系统初始上电前,电池模块的电压。
步骤S504,依据状态信息从电池组合系统的各个电池模块中选择目标电池模块;
为了依据状态信息从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,需要获取输出回路的状态;依据电池模块状态信息和输出回路状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块。
其中,上述输出回路的状态可以包括以下信息:电池组合系统的初始上电状态。上述电池模块的状态信息可以包括以下信息:电池模块的初始电压值。
此时,可以通过以下方式从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块:在输出回路处于初始上电状态的情况下,从各个电池模块中,确定初始电压值小于输出回路的输出电压的第一电池模块集合,并将第一电池模块集合中的电池模块作为第一类电池模块;确定初始电压值大于输出回路的输出电压的第二电池模块集合,并将第二电池模块集合中的电池模块作为第二类电池模块。
步骤S506,控制目标电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。
其中,电池模块是否接入输出回路是由控制器通过控制每个电池模块的电流开关来实现的。
在本申请的一些实施例中,停止输出电信号指的是停止第二类电池模块向外输出电流。
可选地,控制第一类电池模块接入输出回路之后,方法还包括:从第一电池模块集合中确定未接入输出回路的第三电池模块集合;从第三电池模块集合中选择初始电压值最高的电池模块接入输出回路,并在初始电压值最高的电池模块接入输出回路的持续时间不超过第一阈值时,筛选出接入输出回路的第一电池模块集合中电压值与初始电压值之差的绝对值大于预设电压差阈值的电池模块,然后将筛选出的电池模块从输出回路中断开。
上述第一阈值时电池模块能承受的较大充电电流的最长持续时间。
在本申请的一些实施例中,初始电压值指的是在电池组合系统初始上电前,电池模块的电压。
在本申请的一些实施例中,上述电压差阈值为确保并联的两个电压不同的电池模块组合之间不会产生对电池模块造成损害的充电电流的最大电压差。
在本申请的一些实施例中,输出回路状态包括:指的是用于表示所述输出回路的输出电压逐渐增大的状态;电池模块状态信息指的是电池模块的充电电流大小;依据电池模块状态信息和输出回路状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块的步骤包括:在输出回路的输出电压逐渐增大的情况下,检测第一类电池模块中各个电池模块的充电电流;比较充电电流与第二阈值;将大于第二阈值的充电电流所对应的电池模块设置为第二类电池模块。
其中,第二阈值指的是电池组工作时允许出现的最大充电电流。
在本申请的一些实施例中,当并联的两个电池模块之间存在电压差时,电压高的电池模块会向电压低的电池模块供电,因此而产生的电流就是充电电流。当充电电流的大小超过了电池模块可承受电流大小上限时,电池模块就会被损坏。
在本申请的一些实施例中,各个电池模块的初始电压的取值范围之间存在重叠,这样可以确保不会有哪个电池模块一直无法接入放电电路中。
图6是根据本发明实施例的一种电池组合系统的控制装置,如图6所示,该装置包括:
获取模块60,用于获取电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,各个电池模块并联接入电池组合系统的输出回路,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;
确定模块62,用于至少依据第一状态从电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;
控制模块64,用于控制第一类电池模块接入输出回路;并控制第二类电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。
图7是根据本发明实施例的一种电池组合系统,其中,图7包括:
多个电池插槽(1,2……,N)、多个电池模块(1,2……,n)和控制器70,其中:多个电池插槽(1,2……,N),用于安装多个电池模块(1,2……,n);多个电池模块(1,2……,n),通过多个电池插槽(1,2……,N)并联接入输出回路;控制器70,与多个电池模块(1,2……,n)连接,用于获取多个电池模块(1,2……,n)的第一状态;至少依据第一状态从各个电池模块(1,2……,n)中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制第一类电池模块接入输出回路;并控制第二类电池模块断开与输出回路的连接,以停止输出电信号。
在本申请的一些实施例中,各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的。
在本申请的一些实施例中,每个电池模块(1,2……,n)都有BMS(电池管理系统)。
在本申请的一些实施例中,各个电池模块(1,2……,n)的BMS通过信号线与主控制器相连并进行通信。各个电池模块(1,2……,n)内有控制电流输出的开关,由BMS决定电池模块(1,2……,n)是否对外输出电流。主控制器70亦可以通过跟BMS通信,来关闭或打开某个电池模块(1,2……,n)的输出开关。主控制器70通过跟电池模块(1,2……,n)的BMS之间的通信来获取电池模块(1,2……,n)实时电压值、输出电流值和输出状态,并根据这些信息,控制各个电池模块(1,2……,n)的电流输出开关打开或关闭。输出开关打开的电池模块(1,2……,n)将并联接入输出回路;输出开关断开的电池模块(1,2……,n)将不接入输出回路,但仍维持跟主控制器70的通信。在任一时刻,主控制器70决定哪些电池模块(1,2……,n)接入并联回路进行放电,其他电池模块(1,2……,n)待机。
在本申请的一些实施例中,还提供了一种无人装置,包括电源系统,其中:电源系统包括电池组合系统;电池组合系统用于执行上述电池组合系统的控制方法。具体的,所述无人装置可以是无人机也可以是无人车。
在本申请的一些实施例中,还提供了一种非易失性存储介质,其中非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行电池组合系统的控制方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种电池组合系统的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,所述各个电池模块并联接入所述电池组合系统的输出回路,所述各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;
至少依据所述第一状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;
控制所述第一类电池模块接入所述输出回路;并控制所述第二类电池模块断开与所述输出回路的连接,以停止输出电信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,至少依据所述第一状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:
获取所述输出回路的第二状态;依据所述第一状态和所述第二状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二状态包括:所述电池组合系统的初始上电状态;所述第一状态包括:所述电池模块的初始电压值;依据所述第一状态和所述第二状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:
在所述输出回路处于所述初始上电状态的情况下,确定所述各个电池模块的初始电压值;
确定初始电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的初始电压值与最大的初始电压值进行比较;
根据比较结果,筛选出初始电压值与所述最大的初始电压值的差值大于电压差阈值的电池模块为第二类电池模块,其余的电池模块为第一类电池模块。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,筛选出初始电压值与所述最大的初始电压值的差值大于电压差与之的电池模块为第二类电池模块,其余的电池模块为第一类电池模块后,方法还包括:
当有新的电池模块接入输出回路中时,确定此时所述第一类电池模块和所述新的电池模块的电压值;
确定此时电压值最大的电池模块,并将其余电池模块的电压值与最大的电压值进行比较;
根据比较结果,筛选出电压值与所述最大的电压值之间的差值大于等于电压差阈值的第三类电池模块,其余电池模块为新的第一类电池模块;
将所述第三类电池模块从回路中断开。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二状态包括:用于表示所述输出回路的输出电压逐渐下降的状态;所述第一状态包括:各个电池模块的初始电压值;依据所述第一状态和所述第二状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:
在所述输出回路的输出电压逐渐下降的情况下,比较下降后的输出电压与所述第二类电池模块中各个电池模块的初始电压值;在比较结果指示所述第二类电池模块中存在与所述下降后的输出电压相同的初始电压值时,将与所述初始电压值对应的电池模块确定为所述第一类电池模块。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二状态包括:用于表示所述输出回路的输出电压逐渐增大的状态;所述第一状态包括:电池模块的充电电流大小;依据所述第一状态和所述第二状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块,包括:
在所述输出回路的输出电压逐渐增大的情况下,检测所述第一类电池模块中各个电池模块的充电电流;
比较所述充电电流与第二阈值;
将大于第二阈值的充电电流所对应的电池模块设置为所述第二类电池模块。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取所述电池组合系统中各个电池模块的第一状态,包括:
从所述各个电池模块的电池管理系统中获取所述第一状态,其中,每个电池模块均具有一个电池管理系统。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一状态信息包括以下至少之一:所述电池模块的初始电压值、所述电池模块在接入所述输出回路后的实时电压值和电流值;所述电池模块的电芯温度值。
9.一种电池组合系统的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述电池组合系统中各个电池模块的状态信息,其中,所述电池组合系统中的各个电池模块并联接入所述电池组合系统的输出回路,所述各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;
依据所述状态信息从所述电池组合系统的各个电池模块中选择目标电池模块;
控制所述目标电池模块断开与所述输出回路的连接,以停止输出电信号。
10.一种电池组合系统的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取所述电池组合系统中各个电池模块的第一状态,其中,所述各个电池模块并联接入所述电池组合系统的输出回路,所述各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;
确定模块,用于至少依据所述第一状态从所述电池组合系统的各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;
控制模块,用于控制所述第一类电池模块接入所述输出回路;并控制所述第二类电池模块断开与所述输出回路的连接,以停止输出电信号。
11.一种电池组合系统,包括:多个电池插槽、多个电池模块和控制器,其中:
所述多个电池插槽,用于安装所述多个电池模块,所述各个电池模块中至少部分电池模块的初始电压是不同的;
所述多个电池模块,通过所述多个电池插槽并联接入输出回路;
控制器,与所述多个电池模块连接,用于获取所述多个电池模块的第一状态;至少依据所述第一状态从所述各个电池模块中确定第一类电池模块和第二类电池模块;控制所述第一类电池模块接入所述输出回路;并控制所述第二类电池模块断开与所述输出回路的连接,以停止输出电信号。
12.一种无人装置,包括电源系统,其中:
所述电源系统包括电池组合系统;
所述电池组合系统用于执行权利要求1-9中任一项所述的电池组合系统的控制方法。
13.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的电池组合系统的控制方法。
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