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CN113479113A - 电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品 - Google Patents

电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品 Download PDF

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CN113479113A
CN113479113A CN202110639148.XA CN202110639148A CN113479113A CN 113479113 A CN113479113 A CN 113479113A CN 202110639148 A CN202110639148 A CN 202110639148A CN 113479113 A CN113479113 A CN 113479113A
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CN
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battery
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packs
high voltage
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郭富强
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王光明
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Beijing Hyperstrong Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品，通过在行车上高压模式下，根据任意两个电池组之间的电压差，对电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，其中第一类电池组的电压差小于第二类电池组的电压差，若第一类电池组中存在至少两个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。解决了在大量电池组协同工作时如何避免各电池组的差异积累造成电池系统无法正常运行的技术问题。提高了电池系统的工况适应性和运行可靠性。

Description

电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品
技术领域
本申请涉及电池系统控制领域，尤其涉及一种电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品。
背景技术
人类在近百年来享受生产力飞速发展福利的同时，也在大量消耗地球上石油、煤炭等短时间内无法再生的能源资源，并且对地球的环境造成了诸多污染。新能源的概念随之崛起，以电能代替燃烧的方式使得能量的利用率得到了提高，并且电能比烧煤、烧油更加环保。
对于能源和环保问题，首当其冲的就是汽车产业。以乘用车为开端，汽车技术朝着新能源汽车的方向开始了快速发展。从油电混动到纯电动，是目前新能源汽车的发展趋势。目前，新能源化已经蔓延到了其它车辆类型上，而作为运输重器的重卡，在进行新能源化时出现了很多与乘用车不同的问题。
重卡由于其空车和载重时对动力输出功率的不同要求，电动重卡一般会配置大量电池组，其电池组的数量是乘用车的几倍甚至几十倍。但是，电池组越多，其在使用过程中各个电池组状态差异的累积，就会影响到整个电池系统的正常运行，甚至可能出现安全问题。而电动重卡对动力的要求较高，一旦电池系统出现问题，轻则趴窝不动，重则引发交通事故。
发明内容
本申请提供一种电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品，以解决类似于电动重卡等存在大量电池组协同工作时如何避免各电池组的差异积累造成电池系统无法正常运行的技术问题。
第一个方面，本申请提供一种电池系统控制方法，包括：
在行车上高压模式下，根据所有电池组中任意两个电池组之间的电压差，对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差；
若第一类电池组中存在至少两个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，汇流操作用于使电池组完成上高压，上高压包括将电池组与电池系统母线电连接；
若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。
值得注意的是，由于电压差至少需要两个电池组进行比对，因此每次上高压时即执行汇流操作时，是至少两个电池组一起进行的。
在一种可能的设计中，根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，包括：
对第一目标电池组执行汇流操作，第一目标电池组为第一电池组中电压最高的两个电池组；
检测是否满足执行下一次汇流操作的第一循环操作要求，第一循环操作要求包括：存在第一电池组；
若是，则重新确定第一目标电池组，并对第一目标电池组执行汇流操作。
在一种可能的设计中，对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作，包括：
对第二电池组中的各个电池组执行预充电操作；
在完成预充电操作之后，对第二目标电池组执行汇流操作，第二目标电池组为第二电池组中电压最高的电池组；
检测是否满足执行下一次汇流操作的第二循环操作要求，第二循环操作要求包括：存在第二电池组；
若是，则重新根据电压差对所有电池组进行分类，以重新执行上述各个步骤。
在一种可能的设计中，对第二电池组中的各个电池组执行预充电操作，包括：
对第二电池组中的各个电池组从电压最高电池组开始依次执行预充电操作。
可选的，该方法还包括：
在根据任意两个电池组之间的电压差，确定所有电池组均不属于第一类电池组或第二类电池组的情况下，判断是否有第一类电池组，和/或，第二类电池组已上高压；
若否，则对第三目标电池组执行汇流操作后，结束行车上高压模式，第三目标电池组为第三电池组所有待上高压的电池组中电压最高的电池组，第三电池组为所有电池组中待上高压的电池组；
若是，则结束行车上高压模式。
可选的，在进入行车上高压模式之前，还包括：
响应于工作模式的触发信号，进入对应的工作模式，工作模式包括：行车上高压模式以及充电上高压模式；
当触发信号触发充电上高压模式时，对所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行汇流操作。
在一种可能的设计中，对所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行汇流操作，包括：
根据电压从低到高的顺序对所有电池组进行排序，以确定各个电池组的序号N，其中，N大于或等于1；
当第N号电池组的充电电压达到第N+1号电池组的电压时，对第N+1号电池组执行汇流操作，以使第N+1号电池组上高压与已上高压的各个电池组一起进行充电；
重复上一步，直至所有电池组均已上高压进行充电。
第二方面，本申请提供一种电池系统控制装置，包括：
获取模块，用于获取所有电池组中任意两个电池组之间的电压差；
分类模块，用于在行车上高压模式下，根据所述电压差，对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差；
处理模块，用于若第一类电池组中存在至少两个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，汇流操作用于使电池组完成上高压，上高压包括将电池组与电池系统母线电连接；
处理模块，还用于若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。
在一种可能的设计中，处理模块，具体用于：
对第一目标电池组执行汇流操作，第一目标电池组为第一电池组中电压最高的两个电池组；
检测是否满足执行下一次汇流操作的第一循环操作要求，第一循环操作要求包括：存在第一电池组；
若是，则重新确定第一目标电池组，并对第一目标电池组执行汇流操作。
在一种可能的设计中，处理模块，具体还用于：
对第二电池组中的各个电池组执行预充电操作；
在完成预充电操作之后，对第二目标电池组执行汇流操作，第二目标电池组为第二电池组中电压最高的电池组；
检测是否满足执行下一次汇流操作的第二循环操作要求，第二循环操作要求包括：存在第二电池组；
若是，则重新根据电压差对所有电池组进行分类，以重新执行上述各个步骤。
可选的，分类模块，还用于在根据任意两个电池组之间的电压差，确定所有电池组均不属于第一类电池组或第二类电池组的情况下，判断是否有第一类电池组，和/或，第二类电池组已上高压；
若否，则处理模块，还用于对第三目标电池组执行汇流操作后，结束行车上高压模式，第三目标电池组为第三电池组所有待上高压的电池组中电压最高的电池组，第三电池组为所有电池组中待上高压的电池组；
若是，则处理模块，还用于结束行车上高压模式。
可选的，处理模块，还用于：
响应于工作模式的触发信号，进入对应的工作模式，工作模式包括：行车上高压模式以及充电上高压模式；
当触发信号触发充电上高压模式时，对所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行汇流操作。
在一种可能的设计中，处理模块，具体还用于：
根据电压从低到高的顺序对所有电池组进行排序，以确定各个电池组的序号N，其中，N大于或等于1；
当第N号电池组的充电电压达到第N+1号电池组的电压时，对第N+1号电池组执行汇流操作，以使第N+1号电池组上高压与已上高压的各个电池组一起进行充电；
重复上一步，直至所有电池组均已上高压进行充电。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，执行第一方面所提供的任意一种可能的电池系统控制方法。
第四方面，本申请提供一种电池管理系统，包括：多个并联的电池组、电池信号采集模块、电池组控制模块、系统中控模块；其中，
电池信号采集模块，用于采集电池组的特性参数，并将特性参数发送给电池组控制模块，特性参数包括：电压；
电池组控制模块，用于对电池组执行汇流操作以及预充电操作，汇流操作用于使电池组完成上高压，上高压包括将电池组与电池系统母线电连接；
系统中控模块，用于与电池信号采集模块、电池组控制模块一起对电池组进行控制，以实现第一方面所提供的任意一种可能的电池系统控制方法。
第五方面，本申请提供一种存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行第一方面所提供的任意一种可能的电池系统控制方法。
第六方面，本申请还提供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第一方面所提供的任意一种可能的电池系统控制系统方法。
第七方面，本申请还提供一种车辆，包括第四方面所提供的任意一种可能的电池管理系统。
本申请提供了一种电池系统控制方法、装置、设备、介质及程序产品，通过在行车上高压模式下，根据所有电池组中任意两个电池组之间的电压差，对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，其中第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差，若第一类电池组中存在至少一个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。解决了在大量电池组协同工作时如何避免各电池组的差异积累造成电池系统无法正常运行的技术问题。达到了提高电动重卡的工况适应性、运行可靠性、提高电池使用寿命及电池管理系统的工作可靠性的技术效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的一种电池管理系统的结构示意图；
图2为本申请提供的一种电池系统控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施提供的另一种电池系统控制方法的流程示意图；
图4为本申请实施提供的又一种电池系统控制方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电池系统控制装置的结构示意图；
图6为本申请提供的一种电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，包括但不限于对多个实施例的组合，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的本申请的实施例例如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。
随着汽车全产业“新能源化/电动化”的持续推进和深入，重型载物卡车或工程运输车辆也到了新能源化/电动化转型的时机和路口，受到越来越多的重视。相比燃油车，电动重卡有三方面优势：
1.使用成本低，每公里节省成本至少约50％；
2.驾驶体验好，存电动车均为自动挡，驾驶方便；
3.舒适性好，没有燃油发动机的噪声和振动本。
但是电动重卡汽车载重量大，要求电池系统能在大载荷工况下(如满载爬坡)能够提供足够大的功率或电量来支撑车辆的动力输出需求。为了实现该目的，本申请采用多电池组并联方案实现电池组容量的灵活适配。
然而本申请发明人在长期研发过程中，发现电动重卡一般会配置大量电池组，其电池组的数量是乘用车的几倍甚至几十倍。由于每个电池单体在制造上存在不可避免的差异性，使得各个电池组之间其电压状态也会存在差异，并且随着电池组的使用，如部分电池组先连接正负极母线为电机提供电量，即上高压，这部分电池组的电量被消耗后，与未上高压的电池组之间就会存在电压差，而当未上高压的电池组在重卡需要更大功率输出时，电池管理系统BMS(Battery Management System)就会控制这些未上高压的电池组上高压，然而，由于电池组电压不同，会使得电流在各个电池组之间流动，即高电压电池组向低电压电池组输出电流，进而引发电池组内部的电器元件因为过流烧坏，或者是引发电池管理系统的过流保护机制，从而使得这些电池组上高压失败，导致电动重卡得不到足够的动力输出，从而出现趴窝无法启动，或者是爬坡溜坡等现象，非常容易造成交通事故，存在着极大的安全隐患。
为解决类似于电动重卡等存在大量电池组协同工作时如何避免各电池组的差异积累造成电池系统无法正常运行的技术问题。本申请的发明构思是：
对容易引起上述现象的电池组上高压模式和充电模式进行控制细化，对各个电池组的状态进行电压平衡，使得电池系统母线上的电压电流不会出现较大的突变，减小由于电压或电流突变而导致的一系列问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图1为本申请提供的一种电池管理系统的结构示意图。如图1所示，该电池管理系统10包括：电池组B1～Bn，各电池组的预充回路的预充电阻R1～Rn，各电池组的充回路预充开关K12～Kn2，各电池组的动力输出回路主正开关K11～Kn1，各电池组的电池信号采集模块CSC_11～CSC_nn，各电池组的电池组控制模块BMU1～BMUn，以及系统中控模块BCMS。
需要说明的是，B1、R1、K12、K11、CSC_11～CSC_1n、BMU1构成一个子系统(Subsystem1)，其它子系统以此类推，整个电池系统包含n个子系统；系统中控模块BCMS为电池管理系统10的总控制板。
如图1所示，该电池管理系统10采用三层式架构设计：
第一层为电池信号采集模块(CSC_xx)；
第二层为电池组控制模块(BMUx)；
第三层为系统中控模块(BCMS)。
其中，第一层的电池信号采集模块与第二层的电池组控制模块之间采用菊花链通讯，将电池组数据上传给第二层电池组控制模块；
第二层的电池组控制模块与第三层的系统中控模块之间采用CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络)通讯进行数据及控制指令交互；
在一种可能的设计中，系统中控模块BCMS除了具有一路内部通讯CAN之外还有两路CAN接口。这两路CAN接口，一路CAN接口与整车CAN连接，实现与整车其它控制器的通讯，另一路CAN为充电通讯CAN接口，实现与国标充电机充电通讯功能。
具体的，本申请提供的一种电池管理系统10，可以应用于电动重卡汽车，其控制系统采用三层式架构，对三层实现功能进行如下分配：
第一层为电池信号采集模块所对应的动力电池信号采集控制板：
动力电池信号采集控制板采用专用ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)芯片负责电池组电压、温度等数据采集，通过菊花链通信将采集信号上传给中层分系统控制板。同时，接收、执行分系统控制板下发均衡指令，实现电池系统均衡功能。其具体功能分配如表1所示：
表1动力电池信号采集控制板功能
分类 功能
数据采集 电池单体电压测量、电池温度采集测量
控制策略 被动均衡策略执行、通讯控制
第二层电池组控制模块所对应的分系统控制板：
分系统控制板负责每个分系统电池组各自的数据采集、参数计算、故障保护、控制策略的实施。具体功能如表2所示：
表2分系统控制板功能
Figure BDA0003106446740000091
第三层为系统中控模块所对应的电池系统控制板：
电池系统控制板负责真给电池系统相关的数据采集、参数计算、故障保护、控制策略的实施。具体功能如表3所示：
表3电池系统控制板功能
Figure BDA0003106446740000101
本实施例所提出的电池组多组并联方案是将电池管理系统设计为多个电池组并联，并在每个电池组都设有独立的控制回路开关(K12～Kn2和K11～Kn1)，对各电池组进行独立控制。本实施例提供的方案实现了多电池组的冗余、备份，当某个电池组出现故障时将故障电池组单独切除并发出报警信号，其余正常电池组可以继续提供动力输出，避免车辆由于单个电池(或电池组)故障导致动力无法输出或者动力输出不足的现象。
下面对电池管理系统10如何执行本申请提供的电池系统控制方法的具体流程进行详细介绍：
图2为本申请实施例提供的一种电池系统控制方法的流程示意图。如图2所示，该电池系统控制方法的具体步骤，包括：
S201、获取所有电池组的电压。
在本步骤中，通过图1中的电池信号采集模块(CSC_xx)对各个电池单元的单体电压进行电压信号采集，通过菊花链通讯传递给对应的电池组控制模块BMUx，即可得到每个电池组的电压数据。
S202、在行车上高压模式下，根据任意两个电池组之间的电压差对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组。
在本步骤中，第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差。即第一类电池组中各电池组的电压更接近。
行车上高压模式用于：在车辆行驶时，将待接入电池组电连接到电驱动系统中，以增加车辆的动力输出功率。
将待接入电池组电连接到电驱动系统中包括：将待接入电池组的正极负极分别与电驱动系统的正极母线和负极母线对应连接，即将待接入电池组的正极与电驱动系统的正极母线连接，且将待接入电池组的负极与电驱动系统的负极母线连接。
具体的，可以设置一个预设的电压差阈值，当任意两组电池组的电压差小于该电压差阈值时，将这两组电池组都归入第一类电池组中，反之则都归入第二类电池组中。
S203、若第一类电池组中存在至少两个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作。
在本步骤中，汇流操作用于使电池组完成上高压，上高压包括将电池组与电池系统母线电连接。
值得注意的是，由于电压差至少需要两个电池组进行比对，因此每次上高压时即执行汇流操作时，是至少两个电池组一起进行的。
对于电压差比较小的第一类电池组，则直接将其并入到电池系统母线当中，因为电压差比较小，就不会引起太大的电压或电流突变。
并且对于第一类电池组，在一种可能的设计中，其并不是一次性全部都一起上高压，而是先对其按照电压大小进行排序，然后以预设的方式将至少一个待上高压的第一电池组依次执行上高压操作。
比如，每次仅对一个第一电池组执行汇流操作，或者每次对2个电池组执行汇流操作，等等。其上高压的顺序为电压从大到小的排列顺序。当然，母线电压与待上高压的第一电池组的电压差大于预设值时，也可以从小到大的排序顺序进行依次上高压的操作。本领域技术人员可以根据实际情况进行选用，本申请不作限定。
在另一种可能的实施方式中，每执行完一次汇流操作，就重新执行S202中的分类，因为汇流后，会使得已经上高压的电池组的电压发生变化，这样对电池组的分类将发生改变，然后再次对重新分类的第一类电池组中电压排序前N(N大于或等于1)位的第一电池组执行汇流操作。
S204、若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。
在本步骤中，可以分为两种实施方式：
一种情况是，若在S202的分类中不存在第一类电池组时，则先将第二类电池组中电压与母线电压最接近的电池组上高压，即对其执行汇流操作，如对电压最高或最低的第二电池组执行汇流操作。然后，对第二类电池组中剩余的待上高压的第二电池组执行预充电操作，预充电完成后，再按照预设次序依次将所有第二电池组执行汇流操作。
在一种可能的设计中，每执行完一次汇流操作，都再重新执行一次S202的电池组分类，即重新执行S202-S204的各个步骤。因为汇流后，会使得已经上高压的电池组的电压发生变化，这样对电池组的分类将发生改变。
另一种情况是，若在S202的分类中存在第一类电池组时，在完成了步骤S203之后，先对所有第二类电池组中待上高压的第二电池组执行预充电操作，在预充电完成后，再按预设次序执行汇流操作。
同理，预充电完成后，在一种可能实施方式中，先重新执行S202，即重新对电池组进行分类，因为预充电后，各个第二电池组的电压将发生变化，其对应的分类也会发生变化。预设次序可以是按电压从高到低或从低到高的顺序，每次对至少一个电池组执行汇流操作。
在另一种可能的设计中，在每次执行完汇流操作后，又重新执行一次预充电操作，这样经过多次预充电减小各个电池组之间的电压差。
需要说明的是，本实施例提供的电池组多组并联并且独立控制的方案，采用如图2所示电池系统行车上高压汇流机制可以有效解决了由于运行状态不一致，电池组之间电压不均衡情况下的车辆上高压汇流时电池组内部环流电流过大导致元器件受损或无法上高压的问题。
本实施例提供了一种电池系统控制系统方法，通过在行车上高压模式下，根据所有电池组中任意两个电池组之间的电压差，对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，其中第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差，若第一类电池组中存在至少一个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。解决了在大量电池组协同工作时如何避免各电池组的差异积累造成电池系统无法正常运行的技术问题。达到了提高电动重卡的工况适应性、运行可靠性、提高电池使用寿命及电池管理系统的工作可靠性的技术效果。
图3为本申请实施提供的另一种电池系统控制方法的流程示意图。如图3所示，该电池系统控制方法的具体步骤包括：
S301、获取所有电池组的电压。
在本步骤中，通过图1中的电池信号采集模块(CSC_xx)对各个电池单元的单体电压进行电压信号采集，通过菊花链通讯传递给对应的电池组控制模块BMUx，即可得到每个电池组的电压数据。
S302、判断任意两个电池组之间的电压差是否小于第一预设阈值。
在本步骤中，若是，则确认将该电池组归入第一类电池组，后续执行步骤S303，若否，则执行步骤S305。
具体的，将所有电压差小于第一阈值的电池组归入第一类电池组。
S303、对第一目标电池组执行汇流操作。
在本步骤中，第一目标电池组为第一电池组中电压最高的两个电池组。第一电池组为第一类电池组中待上高压的电池组。
S304、检测是否满足执行下一次汇流操作的第一循环操作要求。
在本步骤中，第一循环操作要求包括：存在第一电池组，即第一类电池组中所有电池组都已经上高压完毕，或者S302分类时没有电池组被归类到第一类电池组。
具体的，第一循环操作要求具体是指：
(1)已接入的电池组的内部环流小于预设阈值；
(2)不是所有电池组都完成了上高压。
对于第(1)方面，由于第一电池组上高压后，可能引起其向各个已经上高压的电池组反向充电，从而形成在各个已经上高压的电池组内部的电流，即内部环流。这个环流一般会逐渐减小，当其小与预设阈值后，再对下一个第一电池组执行汇流操作。
在一种可能的设计中，也可以把第(1)方面替换成，在经过预设时间后，如0.1S后，再执行下一次汇流操作。
若满足第一循环操作要求，则重新执行步骤S302，若否，则结束行车上高压模式。
S305、判断任意两个电池组之间的电压差是否小于第二预设阈值。
在本步骤中，若是，则确认将该电池组归入第二类电池组，后续执行步骤S306，若否，则执行步骤S309。
具体的，将所有电压差大于或等于第一阈值，且小于第二预设阈值的电池组归入第二类电池组。
S306、对第二电池组中的至少一个电池组执行所述预充电操作。
在本步骤中，第二电池组为第二类电池组中待上高压的电池组。具体的预充电操作如图1中所示，电池组控制模块控制对应的预充电开关闭合，并在预设充电时间结束后，断开对应的预充电开关。
在一种可能的设计中，在进行预充电操作前，向对第二电池组中电压最高或最低的电池组执行汇流操作。以及时为电动重卡提供后备功率支持，防止动力输出不足或者不够及时，造成溜坡等安全问题。
S307、对第二目标电池组执行汇流操作。
在本步骤中，第二目标电池组为第二电池组中电压最高的电池组。
S308、检测是否满足执行下一次汇流操作的第二循环操作要求。
在本步骤中，第二循环操作要求包括：存在第二电池组，即第二类电池组中所有的电池组都已经上高压完毕，或者S302分类时没有电池组被归类到第二类电池组。
具体的，第二循环操作要求具体包括：
(1)已接入的电池组的内部环流小于预设阈值；
(2)不是所有电池组都完成了上高压。
对于第(1)方面，由于第二电池组上高压后，可能引起其向各个已经上高压的电池组反向充电，从而形成在各个已经上高压的电池组内部的电流，即内部环流。这个环流一般会逐渐减小，当其小与预设阈值后，再对下一个第二电池组执行汇流操作。
在一种可能的设计中，也可以把第(1)方面替换成，在经过预设时间后，如0.1S后，再执行下一次汇流操作。
若满足第二循环操作要求，则重新执行步骤S302，若否，则结束行车上高压模式。
S309、根据任意两个电池组之间的电压差，确定该电压差大于或等于第二预设阈值。
S310、判断是否有第一类电池组，和/或，第二类电池组已上高压。
在本步骤中，若是，则结束行车上高压模式；若否则执行S311。
S311、对第三目标电池组执行汇流操作。
在本步骤中，第三目标电池组为第三电池组所有待上高压的电池组中电压最高的电池组，第三电池组为所有电池组中待上高压的电池组。
这一步骤的目的，是处理在各个电池组的电压差别都比较大的恶劣情况时，让车辆依然能够得到动力输出，避免因无动力或动力输出功率不足而引起的交通安全隐患。
在对第三目标电池组执行汇流操作后，即结束上高压模式，因为此时电动重卡的电池已经处于需要维修或更换的状态，不适合再进行载重行驶，仅提供一个最小的空载输出动力，使得电动重卡能满足短时间动起来，便于后续的救援维修。这样可以避免用户在车辆状态不佳时，仍然强制使用车辆，造成交通事故的隐患。
本实施例提供了一种电池系统控制系统方法，通过在行车上高压模式下，根据所有电池组中任意两个电池组之间的电压差，对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，其中第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差，若第一类电池组中存在至少一个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。解决了在大量电池组协同工作时如何避免各电池组的差异积累造成电池系统无法正常运行的技术问题。达到了提高电动重卡的工况适应性、运行可靠性、提高电池使用寿命及电池管理系统的工作可靠性的技术效果。
除了上述两个实施例的行车上高压模式外，在充电时，各电池组的电压分布不均，也极为容易引起电池组内环流作用，导致电子元器件烧坏的问题。为此，在进入所述行车上高压模式之前，本申请所提供的电池系统控制方法，还包括对充电模式的控制，具体如下：
图4为本申请实施例提供的又一种电池系统控制方法的流程示意图，如图4所示，该电池系统控制方法的具体步骤包括：
S401、响应于工作模式的触发信号，进入对应的工作模式。
在本实施例中，工作模式包括：行车上高压模式以及充电上高压模式。
行车上高压模式的具体工作步骤和原理，可以参见图2和图3所示的实施例。
充电上高压模式是指，在对各个电池组进行充电的时候，将各个电池组的正负极与正负电源母线分别连接。不同于现有技术直接给所有电池组都连接到电源母线上进行充电，本实施例是要对各组电池组依次上高压，以进行电压均衡。
具体的，当充电端口检测到充电枪插入后，即向电池管理系统的系统中控模块发出充电触发信号，使得电池管理系统进入充电上高压模式。
S402、根据电压从低到高的顺序对所有电池组进行排序，以确定各个电池组的序号N。
在本步骤中，其中，N为大于或等于1的正整数。
S403、对第N号电池组执行汇流操作，以使第N号电池组上高压进行充电。
S404、当第N号电池组的电压达到第N+1号电池组的电压时，对第N+1号电池组执行汇流操作，以使第N+1号电池组上高压与已上高压的各个电池组一起进行充电。
循环重复S403～S404直至所有电池组都完成上高压进行充电。
本实施例提供的电池系统控制方法，通过响应于工作模式的触发信号，进入对应的工作模式，当触发信号触发充电上高压模式时，对所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行汇流操作。有效解决了由于各个电池组的电压状态不一致，电池组之间充电不均衡的问题。提高了各个电池组的运行一致性和电池组的使用寿命。
图5为本申请实施例提供的一种电池系统控制装置的结构示意图。该电池系统控制装置500可以通过软件、硬件或者两者的结合实现。
如图5所示，该电池系统控制装置500包括：
获取模块501，用于获取所有电池组中任意两个电池组之间的电压差；
分类模块502，用于在行车上高压模式下，根据所述电压差，对所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，第一类电池组中各电池组的电压差小于第二类电池组中各电池组的电压差；
处理模块503，用于若第一类电池组中存在至少两个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有第一电池组依次执行汇流操作，汇流操作用于使电池组完成上高压，上高压包括将电池组与电池系统母线电连接；
处理模块503，还用于若第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，汇流操作。
在一种可能的设计中，处理模块503，具体用于：
对第一目标电池组执行汇流操作，第一目标电池组为第一电池组中电压最高的两个电池组；
检测是否满足执行下一次汇流操作的第一循环操作要求，第一循环操作要求包括：存在第一电池组；
若是，则重新确定第一目标电池组，并对第一目标电池组执行汇流操作。
在一种可能的设计中，处理模块503，具体还用于：
对第二电池组中的各个电池组执行预充电操作；
在完成预充电操作之后，对第二目标电池组执行汇流操作，第二目标电池组为第二电池组中电压最高的电池组；
检测是否满足执行下一次汇流操作的第二循环操作要求，第二循环操作要求包括：存在第二电池组；
若是，则重新根据电压差对所有电池组进行分类，以重新执行上述各个步骤。
可选的，分类模块502，还用于在根据任意两个电池组之间的电压差，确定所有电池组均不属于第一类电池组或第二类电池组的情况下，判断是否有第一类电池组，和/或，第二类电池组已上高压；
若否，则处理模块503，还用于对第三目标电池组执行汇流操作后，结束行车上高压模式，第三目标电池组为第三电池组所有待上高压的电池组中电压最高的电池组，第三电池组为所有电池组中待上高压的电池组；
若是，则处理模块503，还用于结束行车上高压模式。
可选的，处理模块503，还用于：
响应于工作模式的触发信号，进入对应的工作模式，工作模式包括：行车上高压模式以及充电上高压模式；
当触发信号触发充电上高压模式时，对所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行汇流操作。
在一种可能的设计中，处理模块503，具体还用于：
根据电压从低到高的顺序对所有电池组进行排序，以确定各个电池组的序号N，其中，N大于或等于1；
当第N号电池组的充电电压达到第N+1号电池组的电压时，对第N+1号电池组执行汇流操作，以使第N+1号电池组上高压与已上高压的各个电池组一起进行充电；
重复上一步，直至所有电池组均已上高压进行充电。
值得说明的是，图5所示实施例提供的装置，可以执行上述任一方法实施例中所提供的方法，其具体实现原理、技术特征、专业名词解释以及技术效果类似，在此不再赘述。
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图6所示，该电子设备600，可以包括：至少一个处理器601和存储器602。图6示出的是以一个处理器为例的电子设备。
存储器602，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。
存储器602可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器601用于执行存储器602存储的计算机执行指令，以实现以上各方法实施例所述的方法。
其中，处理器601可能是一个中央处理器(central processing unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(application specific integrated circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
可选地，存储器602既可以是独立的，也可以跟处理器601集成在一起。当所述存储器602是独立于处理器601之外的器件时，所述电子设备600，还可以包括：
总线603，用于连接所述处理器601以及所述存储器602。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(peripheralcomponent，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standardarchitecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器602和处理器601集成在一块芯片上实现，则存储器602和处理器601可以通过内部接口完成通信。
本申请还提供一种电池管理系统，包括：多个并联的电池组、电池信号采集模块、电池组控制模块、系统中控模块；其中，
电池信号采集模块，用于采集电池组的特性参数，并将特性参数发送给电池组控制模块，特性参数包括：电压；
电池组控制模块，用于对电池组执行汇流操作以及预充电操作，汇流操作用于使电池组完成上高压，上高压包括将电池组与电池系统母线电连接；
系统中控模块，用于与电池信号采集模块、电池组控制模块一起对电池组进行控制，以实现上述各方法实施例所提供的任意一种可能的电池系统控制方法。
本申请还提供一种车辆，包括上述任意一种可能的电池管理系统。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，具体的，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令用于上述各方法实施例中的方法。
本申请实施例还提供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上述各方法实施例中的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由本申请的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池系统控制方法，其特征在于，包括：
在行车上高压模式下，根据所有电池组中任意两个电池组之间的电压差，对所述所有电池组进行分类，以确定第一类电池组，和/或，第二类电池组，所述第一类电池组中各电池组的电压差小于所述第二类电池组中各电池组的电压差；
若所述第一类电池组中存在至少两个待上高压的第一电池组，则根据预设次序对所有所述第一电池组依次执行汇流操作，所述汇流操作用于使电池组完成上高压，所述上高压包括将所述电池组与电池系统母线电连接；
若所述第一类电池组中的各个电池组均已上高压，则对所述第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，所述汇流操作。
2.根据权利要求1所述的电池系统控制方法，其特征在于，所述根据预设次序对所有所述第一电池组依次执行汇流操作，包括：
对第一目标电池组执行所述汇流操作，所述第一目标电池组为所述第一电池组中电压最高的两个电池组；
检测是否满足执行下一次所述汇流操作的第一循环操作要求，所述第一循环操作要求包括：存在所述第一电池组；
若是，则重新确定所述第一目标电池组，并对所述第一目标电池组执行所述汇流操作。
3.根据权利要求1或2所述的电池系统控制方法，其特征在于，所述对所述第二类电池组中至少一个待上高压的第二电池组执行预充电操作，和/或，所述汇流操作，包括：
对所述第二电池组中的至少一个电池组执行所述预充电操作；
对第二目标电池组执行所述汇流操作，所述第二目标电池组为所述第二电池组中电压最高的电池组；
检测是否满足执行下一次所述汇流操作的第二循环操作要求，所述第二循环操作要求包括：存在所述第二电池组；
若是，则重新根据所述电压差对所有所述电池组进行分类，以重新执行所述第一类电池组和/或所述第二类电池组对应的各项操作。
4.根据权利要求3所述的电池系统控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在根据任意两个电池组之间的电压差，确定所有所述电池组均不属于所述第一类电池组或所述第二类电池组的情况下，判断是否有所述第一类电池组，和/或，所述第二类电池组已上高压；
若否，则对第三目标电池组执行所述汇流操作后，结束所述行车上高压模式，所述第三目标电池组为第三电池组所有待上高压的电池组中电压最高的电池组，所述第三电池组为所有所述电池组中待上高压的电池组；
若是，则结束所述行车上高压模式。
5.根据权利要求1所述的电池系统控制方法，其特征在于，在进入所述行车上高压模式之前，还包括：
响应于工作模式的触发信号，进入对应的所述工作模式，所述工作模式包括：所述行车上高压模式以及充电上高压模式；
当所述触发信号触发所述充电上高压模式时，对所述所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行所述汇流操作。
6.根据权利要求5所述的电池系统控制方法，其特征在于，所述对所述所有电池组按电压从低到高的顺序依次执行所述汇流操作，包括：
根据电压从低到高的顺序对所述所有电池组进行排序，以确定各个电池组的序号N，其中，N大于或等于1；
当第N号电池组的充电电压达到第N+1号电池组的电压时，对所述第N+1号电池组执行所述汇流操作，以使所述第N+1号电池组上高压与已上高压的各个电池组一起进行充电；
重复上一步，直至所述所有电池组均已上高压进行充电。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及，
存储器，用于存储所述处理器的计算机程序；
其中，所述处理器配置为经由执行所述计算机程序来执行权利要求1至6任一项所述的电池系统控制方法。
8.一种电池管理系统，其特征在于，包括：多个并联的电池组、电池信号采集模块、电池组控制模块、系统中控模块；其中，
所述电池信号采集模块，用于采集所述电池组的特性参数，并将所述特性参数发送给所述电池组控制模块，所述特性参数包括：电压；
所述电池组控制模块，用于对所述电池组执行汇流操作以及预充电操作，所述汇流操作用于使电池组完成上高压，所述上高压包括将所述电池组与电池系统母线电连接；
所述系统中控模块，用于与所述电池信号采集模块、所述电池组控制模块一起对所述电池组进行控制，以实现权利要求1至6任一项所述的电池系统控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的电池系统控制方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的电池系统控制方法。
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