CN113594560A - 电池模组、电池包及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池模组、电池包及装置，涉及储能器件技术领域，该电池模组包括第一类电芯、第二类电芯和第一检测单元，其中，第一类电芯的SOC‑OCV曲线的斜率为k1；第二类电芯用于与第一类电芯串联，第二类电芯的SOC‑OCV曲线的斜率为k2；k2大于k1；第一检测单元与至少一个第二类电芯电连接，用于检测第二类电芯的开路电压，并将开路电压传输至电池管理系统；电池管理系统基于第二类电芯的开路电压获取第二类电芯的荷电状态变化量，来获得第一类电芯的荷电状态量。本申请能够获知第二类电芯的开路电压，通过该开路电压获取第一类电芯的荷电状态变化量，该荷电状态变化量误差较小，进而能准确的获取电池模组的荷电状态，为电池模组的可运行里程提供准确的理论依据。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池及装置。
背景技术
随着新能源汽车的广泛应用，电池作为新能源汽车的动力输出装置，计算电池可用的剩余容量，是保证汽车正常行驶的主要依据。而电池的荷电状态(State of Charge，简称SOC)，是表征电池状态的重要参数之一，常被用来反应电池的容量。
对于磷酸铁锂这一类在充放电过程中具有较长的工作电压平台的电池而言，通过开路电压方法得到的磷酸铁锂电池的荷电状态变化量的误差较大，无法进行修正，进而无法准确的得知这类电池的荷电状态，造成使用者误判磷酸铁锂电池的可运行里程。
通常，采用安时积分法采集对磷酸铁锂这一类电池的输出/输出的电量。但是，这种方法中依赖于电流的累加，由于电流传感器的识别精准度存在一定的误差，随着充放电次数、以及时间的累计，单次微小的波动误差会被逐渐累加放大，导致电池管理系统所识别的电池荷电状态与电池真实的荷电状态产生较大差异。
因此，对于这一类在充放电过程中具有较长的工作电压平台的电池的荷电状态如何准确识别，是动力电池行业内亟待解决一个重要的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种电池模组、电池包及装置，通过获知第二类电芯的开路电压，该开路电压用于获取第二类电芯的荷电状态变化量，以得到第一类电芯的荷电状态变化量，进而获得电池模组的荷电状态，该荷电状态变化量误差较小，能够准确的获取电池模组的荷电状态，为电池模组的可运行里程提供准确的理论依据。
为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
本申请实施例的第一方面提供一种电池模组，其包括：
第一类电芯，所述第一类电芯的SOC-OCV曲线的斜率为k1。
第二类电芯，所述第二类电芯与所述第一类电芯串联，所述第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率为k2；且所述k2大于所述k1。
第一检测单元，所述第一检测单元与所述第二类电芯电连接，用于检测所述第二类电芯的开路电压，并将所述开路电压传输至电池管理系统；所述电池管理系统基于所述第二类电芯的开路电压获取所述第二类电芯的荷电状态变化量，进而获得所述第一类电芯的荷电状态变化量。
如上所述的电池模组，其中，所述第一类电芯的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，所述第一类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k1不高于2.0mV/％SOC。
如上所述的电池模组，其中，所述第二类电芯的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，所述第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2大于等于3mV/％SOC，优选地，所述k2大于等于4mV/％SOC，更优选地，所述k2大于等于6mV/％SOC。
如上所述的电池模组，其中，所述第二类电芯的荷电状态SOC位于30％-50％区间内和所述第二类电芯的荷电状态SOC位于70％-85％区间内时，所述第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2均大于等于3mV/％SOC，优选地，所述k2均大于等于4mV/％SOC，更优选地，所述k2大于等于6mV/％SOC。
如上所述的电池模组，其中，所述第二类电芯的正极材料选自于锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧或锂锰氧中至少一种。
如上所述的电池模组，其中，所述第二类电芯的正极材料为LiNixCoyMn(1-x-y)O2；或者，所述第二类电芯的正极材料为LiNixCoyAl(1-x-y)O2；
其中，0.3≤x≤0.95，0＜y≤0.4。
如上所述的电池模组，其中，所述第一类电芯的正极材料选自于磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂或磷酸锰铁锂中的至少一种。
如上所述的电池模组，其中，所述第一类电芯的数量为n，所述第二类电芯的数量为m，所述第一检测单元的个数为z；n≥m，z≤m，且n、m和z均为正整数。
所述第一检测单元分别与不同的第二类电芯电连接，用于检测不同的第二类电芯的开路电压。
如上所述的电池模组，其中，所述第一类电芯的容量等于所述第二类电芯的容量。
如上所述的电池模组，其中，一个所述第二类电芯包括m1个子第二类电芯，且m1大于等于1。
m1个所述子第二类电芯通过相互并联或者串并联后作为一个所述第二类电芯。
所述第一检测单元与任意一个所述子第二类电芯电连接，用于检测所述子第二类电芯的开路电压，所述子第二类电芯的开路电压与所述第二类电芯的开路电压相同；或者，所述第一检测单元与任意一个所述第二类电芯电连接，用于检测所述第二类电芯的开路电压。
如上所述的电池模组，其中，一个所述第一类电芯包括n1个子第一类电芯，且n1大于等于1；n1个所述子第一类电芯通过相互并联或者串并联后作为一个所述第一类电芯。
本申请实施例的第二方面提供一种电池包，包括电池管理系统和如上所述的电池模组。
所述电池管理系统与所述第一检测单元连接。
所述电池管理系统用于从所述第一检测单元获取所述第二类电芯的开路电压，以获得所述第一类电芯的第一荷电状态变化量。
所述电池管理系统还用于根据安时积分获取所述电池包的荷电状态变化量，以得到所述第一类电芯的第二荷电状态变化量。
所述电池管理系统还用于根据所述第一荷电状态变化量修正所述第二荷电状态变化量，获得第三荷电状态变化量。
电池管理系统根据第一类电芯的第一荷电状态和第三荷电状态变化量获得第一类电芯的第二荷电状态。本申请实施例的第二方面提供一种装置，包括：如上所述的电池模组，所述电池模组用于给所述装置提供电能；或，如上所述的电池包，所述电池包用于给所述装置提供电能。
相对于现有技术，本申请实施例至少具有以下所述的有益效果：本申请实施例所提供的电池模组中，第一类电芯串联有第二类电芯，第二类电芯电连接有用于测试第二类电芯的开路电压的第一检测单元，即利用第一检测单元测试第二类电芯的开路电压OCV，第一检测单元能够将第二类电芯的开路电压传输至电池管理系统，电池管理系统基于第二类电芯的SOC-OCV曲线来获得第二类电芯的荷电状态变化量，以获得第一类电芯的荷电状态变化量，进而得到电池模组的荷电状态。由于第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率大于第一类电芯SOC-OCV曲线的斜率，因此，对于第二类电芯而言，每增加或减少1％的的SOC，相应的第二类电芯的开路电压OCV的变化值较大，即第二类电芯的开路电压OCV的变化值大于相关技术中第一类电芯的开路电压OCV，因此，根据第二类电芯的开路电压OCV，能够精准地获取第二类电芯的荷电状态变化量，该荷电状态变化量误差较小，进而能准确的获取电池模组的荷电状态，为电池模组的可运行里程提供准确的理论依据。
此外，由于在电池模组中设置有第二类电芯和第一检测单元，且由于第二类电芯每增加或减少1％的荷电状态SOC，第二类电芯的开路电压OCV的变化值大于相关技术中第一类电芯的开路电压OCV的变化值，即第二类电芯的开路电压OCV的变化值较大，使得其更容易被第一检测单元识别出，因此，利用第一检测单元和第二类电芯，能够更准确地得知电池模组在充电过程中，电池模组的荷电状态的变化，进而，可以准确地测算对电池模组的充电时间，有效防止电池模组过充问题的发生。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的电池、电池模组及装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是电池模组的实施方式示意图一。
图2是电池模组的实施方式的示意图二。
图3是电池模组的实施方式的示意图三。
图4是电池模组的实施方式的示意图四。
图5是电池模组的实施方式的示意图五。
图6是电池模组的实施方式的示意图六。
图7是实施例一中SOC-OCV曲线。
图8是实施例二中SOC-OCV曲线。
图9是实施例三中SOC-OCV曲线。
图10是实施例四中SOC-OCV曲线。
图11是实施例五中SOC-OCV曲线。
图12是实施例九中SOC-OCV曲线。
其中，附图标记说明如下：
1 第一类电芯
11 子第一类电芯
2 第二类电芯
21 子第二类电芯
3 电池总正端子
4 电池总负端子
5 正极极柱
6 负极极柱
7 连接构件
8 第一检测单元
9 第二检测单元
T1 第一类电芯厚度
T2 第二类电芯厚度
具体实施方式
为了表征电池状态，一般通过测试电池的荷电状态(state of charge，简称SOC)，来反映电池的容量。
相关技术中，针对正极材料为三元材料的电池而言，常用开路电压法作为修正，来修正电池的荷电状态，利用检测单元测试电池的开路电压(open circuit voltage，简称OCV)，检测单元将该开路电压OCV输送至电池管理系统，电池管理系统会根据该电芯的SOC-OCV曲线得到电池的荷电状态，根据该荷电状态和上一次获取的荷电状态，得到电池第一荷电状态变化量；同时，电池管理系统会获取电池回路中的电流，并通过安时积分计算得出电池的第二荷电状态变化量；最后利用开路电压法得到的第一荷电状态变化量对安时积分获得的第二荷电状态变化量进行修正，以获得电池的荷电状态。
但是，磷酸铁锂电池的SOC-OCV曲线的斜率较小，每变化1％的第一类电芯的SOC，对应的第一类电芯的开路电压OCV的变化范围较小，导致根据SOC-OCV曲线难以精准地获取磷酸铁锂电池的荷电状态，无法进行修正，进而无法准确的得知磷酸铁锂电池的荷电状态，造成使用者误判磷酸铁锂电池的可运行里程。
基于上述的技术问题，本申请实施例提供的电池模组中，第一类电芯串联有第二类电芯，使得第一类电芯和第二类电芯上的电流一致，可以利用第二类电芯的荷电状态变化量来表征第一类电芯的荷电状态变化量，进而获得电池模组的荷电状态。由于第二类电芯每增加或减少1％SOC，相应的第二类电芯的开路电压OCV的变化值明显大于第一类电芯的开路电压OCV的变化值，如此配合第二类电芯的SOC-OCV曲线，可以精确的获取第二类电芯的荷电状态，进而能准确的获取电池模组的荷电状态，为电池模组的可运行里程提供准确的理论依据。
为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。
图1是电池的实施方式示意图一。请参考图1，本申请实施例提供的电池包括第一类电芯1、第二类电芯2和第一检测单元8；其中，第一类电芯的SOC-OCV曲线的斜率为k1；第二类电芯与第一类电芯串联，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率为k2；且k2大于k1；第一检测单元与第二类电芯电连接，用于检第二类电芯的开路电压，并将开路电压传输至电池管理系统；电池管理系统基于第二类电芯的开路电压获取第二类电芯的荷电状态变化量，进而获得第一类电芯的荷电状态变化量。
具体实施时，本实施例提供的电池模组可以为由多个电池单体组成，且本实施例中所提供的电池模组可以应用于车辆、储能装置或者其他用电装置中。
在本实施例中，第一类电芯可以指代相关技术中的正极材料使用磷酸铁锂的电芯，第二类电芯可以指代相关技术中的三元材料作为正极材料的电芯，其中，三元材料可以为镍、钴、锰、铝、锂中三种。
请参考图1，该电池模组包括多个第一类电芯1和多个第二类电芯2，其中，第一类电芯1和第二类电芯2均设有正极极柱5和负极极柱6；多个第一类电芯1和多个第二类电芯2分别通过多个连接构件7串联成电池模组，比如，当第一类电芯1和第二类电芯2的个数均为一个时，此时需要三个连接构件7，第一个连接构件连接在第一类电芯1的负极极柱上，第二个连接构件的一端连接在第一类电芯1的正极极柱上，第二个连接构件的另一端连接在第二类电芯2的负极极柱上，第三个连接构件连接在第二类电芯2的正极极柱上，本实施例通过三个连接构件将第一类电芯1和第二类电芯2串联起来形成电池模组。
另外，由于第一类电芯1与第二类电芯2之间采用串联的方式，相应地，施加在第一类电芯1和第二类电芯2上电流相同，也就是说，第二类电芯2与第一类电芯1的单位时间的容量变化相同，容量变化可以理解为，充电过程或者放电过程中，第二类电芯2单位时间内的充电量等于第一类电芯1单位时间内的充电量，第二类电芯2单位时间内的放电量等于第一类电芯1单位时间内的放电量。
在一种可选的实施方式中，多个第一类电芯1和多个第二类电芯2沿直线排布，且多个第一类电芯1和多个第二类电芯2沿直线交替布置，其中，直线方向可以为图1中所示的Y方向。相邻的第一类电芯1和第二类电芯2之间通过连接构件7串联，且位于直线的两端的电芯均为第一类电芯1，其中，沿直线方向(也就是Y方向)上的最后一个第一类电芯1的正极极柱5连接的连接构件7可以作为电池总正端子3，沿直线方向(也就是Y方向)上的第一个第一类电芯1的负极极柱6连接的连接构件7可以作为电池总负端子4，用于与供电系统或者用电装置连接。
示例性的，如图1所示，电池模组包括五个第一类电芯1和四个第二类电芯2，五个第一类电芯1排成一排，每相邻的两个第一类电芯1之间设置有一个第二类电芯2，且位于一端的一个第一类电芯1的正极极柱5连接的连接构件7可以作为电池总正端子3，该第一类电芯1的负极极柱6通过连接构件7与第二类电芯2的正极极柱5连接，而该第二类电芯2的负极极柱6通过一个连接构件7与下一个第一类电芯1的正极极柱5连接，依次类推，位于另一端的一个第一类电芯1的负极极柱6连接的连接构件7可以作为电池总负端子4，如此将五个第一类电芯1和四个第二类电芯2依次交替串联。
在上述实施例中，多个第一类电芯1和多个第二类电芯2交替设置，每相邻的两个第一类电芯1设置有一个第二类电芯2，但本申请提供的技术方案不限于此，在其他实施例中，多个第一类电芯1可以依次直接串联设置，多个第二类电芯2可以直接串联设置，即相邻的两个第一类电芯1之间不设置有第二类电芯2，相邻的两个第二类电芯2之间不设置有第一类电芯1。此外，还可以采用如下排布方式：每相邻的两个第一类电芯1之间设置有两个或两个以上的第二类电芯2，或者，每相邻的两个第二类电芯2之间设置有两个或两个以上的第一类电芯1。在此不再一一列举，只需保证这些第一类电芯1和第二类电芯2之间实现串联连接均可。
而第一类电芯1的个数与第二类电芯2的个数之间的关系可以有多种选择，比如，第一类电芯1的个数等于第二类电芯2的个数，又比如，第一类电芯1的个数大于第二类电芯2的个数，且第二类电芯2的个数至少为1。
第一检测单元8用于检测第二类电芯2的开路电压，第一检测单元8可以包括第一电压检测线和检测装置(图中未示出)，第一电压检测线的一端可以与任意一个第二类电芯2电连接，另一端与检测装置电连接，通过检测装置来检测第二类电芯2的开路电压。其中，检测装置可以为电压表或者是电池管理系统中电压识别芯片。
示例性地，当第二类电芯2的个数为一个时，第一检测单元8的个数为一个，第一检测单元与第二类电芯2电连接，以检测第二类电芯的开路电压，并将开路电压传输至电池管理系统，电池管理系统用于获得第二类电芯的荷电状态变化量，进而获得第一类电芯的荷电状态变化量。
当第二类电芯2的个数为多个时，第一检测单元8的个数可以为一个，第一检测单元8可以与任意一个第二类电芯电连接，以测试该第二类电芯的开路电压OCV，并将开路电压OCV传输至电池管理系统，电池管理系统用于基于所述第二类电芯的开路电压获取第二类电芯的荷电状态变化量。
此外，当第二类电芯2的个数为多个时，第一检测单元8的个数也可以为多个，且第一检测单元8的个数小于等于第二类电芯2的个数，第一检测单元8分别与不同的第二类电芯2电连接，以得到多个不同的开路电压，电池管理系统可以将多个不同的开路电压求取平均值，并将该平均值作为第二类电芯2的开路电压，同时，电池管理系统根据开路电压的平均值，来获得第二类电芯的荷电状态变化量。采用第一检测单元8用于检测第二类电芯2的开路电压的方法，一般包括如下几个步骤：
S101：对第二类电芯2充电，直至充电至第二类电芯2的标称上限截止电压，使得第二类电芯2充满电；
S102：将充满电的第二类电芯静置预设时间，便于第二类电芯2中的电解液充分浸润隔膜和电极材料，使得第二类电芯2的电压趋于稳定；
S103：使用预设的放电倍率放电至第二类电芯2的下限截止电压，测试得到第二类电芯2实际放出的容量C0，而实际放出的容量C0即第二类电芯2的实际容量；
S104：将放电后的第二类电芯2静置预设时间，便于第二类电芯2中的电解液充分浸润隔膜和电极材料，使得第二类电芯2的电压趋于稳定；
S105：对第二类电芯2充电，直至充电至第二类电芯2的上限截止电压，即达到第二类电芯2满充容量C0；
S106：将充满电的第二类电芯2静置预设时间，便于第二类电芯2中的电解液充分浸润隔膜和电极材料，使得第二类电芯2的电压趋于稳定；
S107：使用预设的放电倍率，放电t1时间，也就是放出5％的电池容量，此时电池的剩余容量为95％SOC。
S108：将放电t1时间后的第二类电芯静置预设时间，测试此时第二类电芯2的开路电压OCV，作为95％SOC下的静态OCV；
S109：重复步骤S107-S108步骤20次，依次获得90％SOC、85％SOC、….0％SOC状态分别对应静态OCV，得到0％-100％SOC区间内的OCV的变化曲线。
以下为本申请测试第二类电芯2的开路电压的方法的一实施例，包括如下几个步骤：
S101：利用标称电流恒流恒压对第二类电芯2充电，直至充电至第二类电芯2的标称上限截止电压，使得第二类电芯2充满电；
S102：将充满电的第二类电芯静置2h，便于第二类电芯2中的电解液充分浸润隔膜和电极材料，使得第二类电芯2的电压趋于稳定；
S103：使用0.33C的放电倍率放电至第二类电芯2的下限截止电压，测试得到第二类电芯2实际放出的容量C0，而实际放出的容量C0即第二类电芯2的实际容量；
S104：将放电后的第二类电芯2静置2h，便于第二类电芯2中的电解液充分浸润隔膜和电极材料，使得第二类电芯2的电压趋于稳定；
S105：使用标称电流恒流恒压对第二类电芯2充电，直至充电至第二类电芯2的上限截止电压，即达到第二类电芯2满充容量C0；
S106：将充满电的第二类电芯2静置2h，便于第二类电芯2中的电解液充分浸润隔膜和电极材料，使得第二类电芯2的电压趋于稳定；
S107：使用0.33C0的放电倍率，放电9.09min，也就是放出5％的电池容量，此时电池的剩余容量为95％SOC。
S108：将放电9.09min后的第二类电芯静置2h，测试此时第二类电芯2的开路电压OCV，作为95％SOC下的静态OCV；
S109：重复步骤S107-S108步骤20次，依次获得90％SOC、85％SOC、….0％SOC状态分别对应静态OCV，得到0％-100％SOC区间内的OCV的变化曲线。
在上述步骤中所提到的0.33C放电倍率，指将具有1C容量电池充电完毕或者放电完毕所用的时间为3h时所采用的放电倍率参数；使用0.33C0的放电倍率，放电9.09min，所放出的容量等于9.09min/180min＝0.05，即占总容量C0的5％。另外，标称电流可以根据电池模组的容量进行自由选择，比如：电池模组的容量为50Ah时，标称电流可以为50A；又比如，电池模组的容量为100Ah时，标称电流可以为100A。
当需要检测电池模组的荷电状态SOC时，利用第一检测单元8检测第二类电芯2的开路电压OCV，第一检测单元8可以将该开路电压传输至电池管理系统，电池管理系统基于第二类电芯的开路电压获取第二类电芯的荷电状态变化量，以获得第一类电芯的荷电状态变化量，进而得到电池模组的荷电状态。由于每增加或减少1％的SOC，第二类电芯2的OCV的变化范围大于等于3mV，可以根据开路电压的值精准地对应到第二类电芯2的荷电状态SOC，并且识别精度能够达到1％SOC。
另外，第一类电芯1的电压平台变化范围不大，致使第一类电芯1在充电过程中，存在充电速率较慢问题，鉴于，第二类电芯2的电压平台变化范围较大，通过将第二类电芯2与第一类电芯1串联起来组成电池，可以实现电压平台变化不大的第一类电芯1的快速充电，有效防止电池过充问题的发生。其中，第一类电芯1和第二类电芯2在恒流充放电过程时，电压都有一个平稳的过程，这个平稳过程所对应的电压范围为电压平台。
作为一种可行的具体实施方式，第一类电芯的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第一类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k1不高于2.0mV/％SOC。
由于用于检测电芯电压变化的检测单元的最小识别精度3mV，而第一类电芯1的SOC-OCV曲线的斜率k1不高于2.0mV/％SOC，也就是说，第一类电芯1每增加或减少1％的荷电状态SOC，第一类电芯1的开路电压OCV可以增加或者减少最大为2mV，因此，利用第一类电芯1的荷电状态变化量来修正安时积分得到荷电状态变化量时，误差较大，不能精准地反应出电池模组实际的荷电状态。
作为一种可行的具体实施方式，第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2大于等于3mV/％SOC，也就是说，第二类电芯2每增加或减少1％的荷电状态SOC，第二类电芯2的开路电压OCV可以增加或者减少至少3mV，而这一数值可以满足第一检测单元8的识别精度，便于第一检测单元8能够准确的获取第二类电芯2的开路电压值，保证了荷电状态SOC测试的准确度，进而保证了第一类电芯1的荷电状态变化量的准确性。本申请中，在某SOC区间SOC-OCV曲线的斜率定义为在SOC-OCV曲线上，两个SOC端点的电压差值与SOC差值的比值。
作为斜率k2的另一种可行的具体实施方式，第二类电芯2的荷电状态SOC位于30％-50％区间时，第二类电芯2的荷电状态SOC位于70％-85％区间内时，此时，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2均大于等于3mV/％SOC。
由于第一类电芯1的在荷电状态SOC位于30％-50％区间和70％-85％区间内时，第一类电芯1每增加或减少1％的荷电状态SOC，开路电压OCV变化范围较小，造成测试的第一类电芯1的荷电状态SOC的准确性较低，因此，本申请实施例提供的第二类电芯2的SOC-OCV曲线在这两个区间内斜率k2均大于等于3mV/％SOC，满足了第一检测单元8的识别精度，提高了测试第二类电芯2的荷电状态的准确度，保证第二类电芯的荷电状态变化量的准确性，进而保证了第一类电芯的荷电状态变化量的准确性，该荷电状态变化量的误差较小，能够准确的获取电池模组的荷电状态，为电池模组的可运行里程提供准确的理论依据。
本申请实施例可选地，对第二类电芯2的电压窗口的跨度进行了限定，在0％-100％SOC区间内，第二类电芯2的电压窗口的跨度大于等于1.2V。从而进一步提高电池模组的荷电状态SOC的准确度，其中，电压窗口的跨度指代第二类电芯2的上限截止电压与下限截止电压之间的差值，第二类电芯2的电压窗口的跨度越大，荷电状态SOC的识别精度越高，尤其是，当第二类电芯2同时满足第二类电芯2的荷电状态SOC位于30％-50％区间和0％-85％区间内时，斜率k2均大于等于3mV/％SOC，以及在0％-100％SOC区间内，第二类电芯2的电压窗口的跨度大于等于1.2V时，第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度会更高。
具体地，第二类电芯2的正极材料选自于锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧或锂锰氧中至少一种，也就是说，第二类电芯2的正极材料可以为上述的一种或者几种的组合。在本实施例中，对第二类电芯2的负极材料并不做限定，如可以为常规的石墨材质。
当第二类电芯2的正极材料为锂的镍钴锰氧化物，其对应的化学式为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，或者，第二类电芯2的正极材料为锂的镍钴铝氧化物，其对应的化学式为LiNixCoyAl(1-x-y)O2时，其中，0.3≤x≤0.95，0＜y≤0.4。
可选地，0.5≤x≤0.95，本申请实施例对镍(Ni)的含量进行了限制，避免出现当x值过低时，也就是镍(Ni)含量比例很低时，致使第二类电芯2的能量密度很低，进而造成电池的能量密度低；同时也避免当x值过高时，由于镍(Ni)含量很高，第二类电芯2的正极氧化性很强，使用过程衰减很快。当0.5≤x≤0.95时，第二类电芯2的能量密度比较适当，且正极氧化性低，如此可以提高第二类电芯2的寿命，进而提高电池的使用寿命。
进一步可选地，0.03≤y≤0.33，进一步限定钴(Co)的含量，当y值过低时，钴(Co)含量比例很低，第二类电芯2的动力学性能很差，进而影响电池的输出功率；当y值过高时，由于钴(Co)含量很高，第二类电芯2的成本高，增加了电池的制作成本。当0.03≤y≤0.33，第二类电芯2的具有较高的动力学性能，且具有制作成本低的优势，进而使电池具有动力学性能好和制作成本低的优势。
本申请实施例提供的第二类电芯2的正极材料，并不仅限于包括以上几种元素，还可以掺杂其他的微量的金属元素，比如，铁(Fe)，钯(Ba)，钙(Ca)，钾(K)，钠(Na)，镁(Mg)，钛(Ti)，锌(Zn)，锆(Zr)，其中，微量是指代该金属元素的含量小于1％。
第一类电芯1的正极材料选自于磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、磷酸锰铁锂中的至少一种，第一类电芯1的正极材料可以为上述材质中的一种或者几种的组合，其中，第一类电芯1的正极材料应该满足，荷电状态在5％-95％SOC区间范围内，第一类电芯1的电压范围小于300mV，也就是说，当第一类电芯1的荷电状态SOC在5％时，电压为V1，第一类电芯1的荷电状态SOC在95％时，电压为V2，V2与V1的差值小于300mV。
第一类电芯1的数量为n，第二类电芯2的数量为m；n≥m，且n、m均为正整数。
当n等于m，且n等于1时，第二类电芯2可以设置在第一类电芯1的任一侧，如图2，例如，第二类电芯2可以设置第一类电芯1的左侧或者右侧。
当n＞m，也就是n-m大于等于1时，第二类电芯2设置在任意两个第一类电芯1之间；或者，第一类电芯1和第二类电芯2沿直线排布，且位于直线的一端或两端的电芯为第二类电芯2。
以第二类电芯2为两个，第一类电芯1为三个为例，对第二类电芯2与第一类电芯1的位置关系进行说明：
当第二类电芯2设置在任意两个第一类电芯1的之间时，可以具有以下两种情况，一种情况，如图3所示：两个第二类电芯2可以并排设置在两个相邻的第一类电芯1之间；另一种情况，如图4所示，三个第一类电芯1和两个第二类电芯2交替设置，每相邻的两个第一类电芯1设置有一个第二类电芯2。
第一类电芯1和第二类电芯2沿直线排布，且位于直线的一端或两端的电芯为第二类电芯2，可以具有如下几种情况，两个第二类电芯2可以全部设置在第一类电芯1的左侧或者右侧，又或者是，其中一个第二类电芯2设置在第一类电芯1的左侧，另一个第二类电芯2设置在第一类电芯1的右侧。其中，直线如图1中所示的Y方向。
但本申请提供的技术方案中第一类电芯1与第二类电芯2的排列方式并不仅限于上述的描述，第一类电芯1与第二类电芯2还可以采用如下的方式进行排列：
比如：一个第二类电芯包括m1个子第二类电芯21，且m1大于等于1；
m1个子第二类电芯21通过相互并联或者串并联后作为一个第二类电芯2；示例性地，如图5所示，本实施例提供的电池模组包括两个第一类电芯1和一个与第一类电芯1串联的第二类电芯2，其中，第二类电芯2中包含三个子第二类电芯21，可将三个子第二类电芯21并联之后再与第一类电芯1进行串联。与单纯的第一类电芯1、第二类电芯2和第一类电芯1顺次串联的方案相比，可以提高电池模组的运行里程。
为了检测第二类电芯21的开路电压，第一检测单元可以与任意一个子第二类电芯21电连接，用于子第二类电芯21的开路电压，由于多个子第二类电芯21是相互并联的，相应地，其中，一个子第二类电芯21的开路电压就是由这是三个子第二类电芯21并联后形成的第二类电芯2的开路电压。
但是，检测第二类电芯21的开路电压的方式并不仅限于上述方式，比如，第一检测单元与任意一个第二类电芯电连接，用于检测第二类电芯的开路电压。
又比如：一个第一类电芯包括n1个子第一类电芯，且n1大于等于1；n1个子第一类电芯通过相互并联或者串并联后作为一个第一类电芯。
示例性地，如图6所示，本实施例提供的电池模组包括两个第一类电芯1和两个第二类电芯2，其中，第二类电芯2中包含三个子第二类电芯21，第一类电芯1包括两个子第一类电芯11，可以在第一类电芯1的一端依次串联一个由三个子第二类电芯21并联之后形成的第二类电芯2，再串联一个由两个子第一类电芯11并联后形成第一类电芯1，最后再与第二类电芯2进行串联，以组成电池模组，其中，第一检测单元可以与其中的任意一个子第二类电芯21连接，也可以与第二类电芯21连接，而，第二检测单元可以与其中的任一子第一类电芯11连接，也可以与第一类电芯11连接，第一检测单元和第二检测单元的原理与上述描述的原理相同，本实施例在此不再赘述。
可以理解的，子第二类电芯21与第二类电芯2的特征参数一致，比如，特征参数可以为容量和正极材料；另外，子第一类电芯11与第一类电芯1的特征参数也一致。
为了保证电池在充电过程中的充电一致性，使第一类电芯1和第二类电芯2能够同时充电完毕和放电完毕，在一种可能的实现方式中，第一类电芯1的容量等于第二类电芯2的容量，为了保证第一类电芯1和第二类电芯2具有相同的容量，在制备过程，第一类电芯厚度T1需要大于第二类电芯厚度T2，T1与T2关系控制在1.19＜T1/T2＜2.33，可选地1.25＜T1/T2＜2.17，用以保证第一类电芯的容量和第二类电芯的容量相等。
在上述实施例中，利用第一检测单元8检测第二类电芯2的开路电压，未对第一类电芯1的开路电压OCV进行检测，为了能够检测第一类电芯1的开路电压OCV，在一种可能的实施方式，电池模组还包括第二检测单元9，第二检测单元9与第一类电芯1电连接，以检测第一类电芯1的电压，进而实现对第一类电芯1的电压的实时控制，防止出现某个第一类电芯1发生损坏，影响整个电池的使用。可选地，第二检测单元9可以为电池管理系统中电压识别芯片。
本申请还提供一种电池包，其包括电池管理系统和至少一个如上描述的电池模组。
电池管理系统与第一检测单元连接。
电池管理系统用于从第一检测单元获取第二类电芯的开路电压，以获得第一类电芯的第一荷电状态变化量。
电池管理系统还用于根据安时积分获取电池包的荷电状态变化量，以得到第一类电芯的第二荷电状态变化量。
电池管理系统还用于根据第一荷电状态变化量修正第二荷电状态变化量，获得第三荷电状态变化量。
电池管理系统根据第一类电芯的第一荷电状态和第三荷电状态变化量获得第一类电芯的第二荷电状态。
可以理解的，当需要利用开路电压法获取第一类电芯的第二荷电状态变化量，来修正根据安时积分获取电池包的荷电状态变化量，以得到第一类电芯的第二荷电状态变化量时，可以将此时的时间定义为t1时刻。
电池管理系统测试出t1时刻下，第一类电芯1的第一荷电状态SOC1t1和第二类电芯的第一荷电状态SOC2t1；
当电池包运行一段时间后，也就是t2时刻时，第一检测单元8检测t2时刻时，第二类电芯2的开路电压OCV2t2，并将该时刻的OCV2t2传输至电池管理系统，传输至电池管理系统根据第二类电芯2的SOC-OCV曲线，获得第二类电芯2的SOC2t2，同时，电池管理系统会根据SOC2t2和SOC2t1，得到第二电芯2的荷电状态变化量，由于第一类电芯1和第二类电芯2串联，第二电芯2的荷电状态变化量，即为，第一类电芯的第一荷电状态变化量。
电池管理系统获取电池包回路中的电流，利用安时积分获取电池包的荷电状态变化量，以得到第一类电芯的第二荷电状态变化量。
电池管理系统还用于根据第一荷电状态变化量修正第二荷电状态变化量，获得第三荷电状态变化量。
电池管理系统根据第一类电芯的第一荷电状态和第三荷电状态变化量获得第一类电芯的第二荷电状态。
本申请是实施例中，第一荷电状态为t1时刻下，第一类电芯1的荷电状态SOC1t1，第二荷电状态t2时刻下，第一类电芯1的荷电状态SOC1t2；修订可以为用开路电压获取第一类电芯的第一荷电状态变化量，代替安时积分计算得到的第二荷电状态变化量。
对于磷酸铁锂电池而言，磷酸铁锂电池的电压平台区间内的压差很小，该区间内的荷电状态无法修正安时积分得到电池包的荷电状态的误差，只能等电池包在运行到一段时间之后，必须对电池包一个完整的满充才能进行修正，当电池使用者对电池做两次完整满充的间隔时间越长，安时积分产生的累积误差越来越大，最终导致电池管理系统给出的电池包电量和其真正的电量完全不同，误判电池包的可运行里程，给使用者造成极大不便，用户体验很差。
因此，本申请实施例通过在电池模组中串联至少一个第二类电芯2，由于第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率大于第一类电芯SOC-OCV曲线的斜率，每增加或减少1％的第二类电芯的SOC，相应的第二类电芯的开路电压OCV的变化值较大，因此，能够准确地获知第二类电芯的开路电压，该开路电压用于确定电池模组的第一荷电状态变化量，第一荷电状态变化量误差较小，可以将该第一荷电状态变化量作为电池包的荷电状态变化量，电池管理系统根据第一类电芯的第一荷电状态和第三荷电状态变化量获得第一类电芯的第二荷电状态，进而能准确的获取电池包的荷电状态，为电池包的可运行里程提供准确的理论依据。
本申请还提供一种装置，包括如上描述的电池模组，所述电池模组用于给装置提供电能；
或者，装置包括如上描述的电池包，电池包用于给所述装置提供电能，其中，装置可以车辆、储能装置等用电装置或者设备。
本申请实施例通过将至少一个第二类电芯2串联至多个第一类电芯1中，通过电池管理系统根据开路电压法获取测试第一类电芯1的第一荷电状态变化量，并利用第一荷电状态变化量来修正安时积分计算出的第一电芯1的第二荷电状态变化量，进而能准确得知电池包的荷电状态，为车辆能够行驶的里程做精准的预估。
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请中如何测试不同正极材料的第二类电芯2的开路电压OCV，并依据具有不同正极材料的第二类电芯2的SOC-OVC曲线，来获取第二类电芯的荷电状态SOC，进而利用第二类电芯的荷电状态SOC来表征电池的荷电状态SOC。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例一
(1)制备电池包；将至少一个第二类电芯2串联至第一类电芯1中，并与电池管理系统连接，形成电池包。
第二类电芯2的正极材料为锂镍钴锰氧(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，简称NCM523)；其中，第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为7.86，且第二类电芯2的电压窗口的跨度为1.5V。
第一类电芯1的正极材料为磷酸铁锂(LiFePO4，简称LEP)，第一类电芯1的电压窗口的跨度1.15V。
(2)测试第二类电芯2的开路电压OCV。
(3)根据第二类电芯2的SOC-OCV的曲线，获取第二类电芯2的荷电状态SOC，进而得知电池包的第一荷电状态SOC；第二类电芯2的SOC-OCV曲线如图7所示。
(4)电池管理系统还用于根据安时积分获取电池包的荷电状态变化量，以得到电池包的第二荷电状态。
(5)电池管理系统还用于根据第一荷电状态修正第二荷电状态，得到电池包的剩余容量。
在本实施例中，第二类电芯2的选取，能够同时满足荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，SOC-OCV曲线的斜率k2大于等于3，以及电压窗口的跨度大于1.2V的条件，保证了测试第二类电芯2的荷电状态SOC的精准度。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处在于：第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.42，第二类电芯2的电压窗口的跨度为1.55V。第二类电芯2的SOC-OCV曲线如图8所示。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2和电压窗口的跨度均有所增大，第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度会更高。
实施例三
本实施例与实施例一不同之处在于：第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.45，第二类电芯2的电压窗口的跨度为1.6V。第二类电芯2的SOC-OCV曲线如图9所示。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2和电压窗口的跨度均有所增大，第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度会更高。
实施例四
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂镍钴锰氧(LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2，简称NCM333)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.55，第二类电芯(NCM333)的电压窗口的跨度为1.5V。第二类电芯2的SOC-OCV曲线如图10所示。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2，大于实施例一中的所采用的NCM523的斜率k2，提高了第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度。
实施例五
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂镍钴锰氧(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，简称NCM622)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.14，且电压窗口的跨度为1.5V。第二类电芯2的SOC-OCV曲线如图11所示。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2，大于实施例一中的所采用的NCM523的斜率k2，提高了第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度。
实施例六
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂镍钴锰氧(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，简称NCM622)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.18，且电压窗口的跨度为1.55V。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2和电压窗口的跨度均有所增大，第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度会更高。
实施例七
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂镍钴锰氧(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，简称NCM811)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.40，且第二类电芯(NCM811)的电压窗口的跨度为1.4V。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2，大于实施例一中的所采用的NCM523的斜率k2，提高了第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度。
实施例八
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂镍钴锰氧(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，简称NCM811)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.21，且第二类电芯(NCM811)的电压窗口的跨度为1.2V。
与实施例一相比，第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2，大于实施例一中的所采用的NCM523的斜率k2，提高了第二类电芯2的荷电状态SOC的识别精度。
实施例九
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂镍钴锰氧(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，简称NCM811)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为8.58，且第二类电芯(NCM811)的电压窗口的跨度为1.45V。第二类电芯2的SOC-OCV曲线如图12所示。
实施例十
本实施例与实施例一不同之处在于：将第二类电芯2的正极材料调整为锂锰氧(LiMnO2，简称LMO)；第二类电芯2的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2为4.43，第二类电芯(LMO)的电压窗口的跨度为1.3V。
与实施例一相比，虽然第二类电芯2的SOC-OCV曲线的斜率k2和电压窗口的跨度均有所下降，但是均满足SOC-OCV曲线的斜率k2大于等于3，以及电压窗口的跨度大于1.2V的条件，能够保证第二类电芯2的识别精度。此外，本实施中，第二类电芯2的正极材料主要为锂、锰以及氧，可以降低第二类电芯1的生产成本。
对比例
本实施例与实施例一不同之处在于，电池模组中的电芯均采用第一类电芯1，第一类电芯1的正极材料为磷酸铁锂(LiFePO4，简称LEP)，第一类电芯1的电压窗口的跨度1.15V。
以上实施例中，第二类电芯2和第一类电芯1的特性汇总为如下表一，具体的参数请参考表一。
表一 第二类电芯及第一类电芯的相关参数
根据表一可以得知，实施例一至实施例十中，第二类电芯2的斜率k2均大于3和电压窗口的跨度均大于1.2V，能够使第一检测单元8能够精准地检测到第二类电芯2的开路电压的变化，提高SOC测试的精准度。
以上实施例中，采用第二类电芯2的开路电压获取的荷电状态对安时积分获得的荷电状态进行修正，修正结果如下表二，具体的参数请参考表二。
表二 第二类电芯的修正结果参数
采用第一类电芯1的开路电压获取的荷电状态对安时积分获得的荷电状态进行修正，修正结果如下表三，具体的参数请参考表三。
表三 第一类电芯的修正结果参数
根据表二可以得知，实施例一至实施例十中，电池管理系统根据第二类电芯2的开路电压，来获取第一类电芯1的第一荷电状态变化量，并利用第一荷电状态变化量对安时积分获取的电池包的第二荷电状态变化量进行修正，得到第三荷电状态变化量，最后利用第一类电芯的第一荷电状态和第三荷电状态变化量获得第一类电芯的第二荷电状态，该第一类电芯的第二荷电状态与第一类电芯实际荷电状态之间的误差，均小于安时积分获取的第一电芯的荷电状态与第一类电芯实际荷电状态之间的误差。
从表三可以得知，采用第一类电芯的开路电压获取的荷电状态变化量对安时积分获取的电池包的荷电状态进行修正，得到电池包的荷电状态，该电池包的荷电状态与第一类电芯实际状态之间的误差，大于安时积分获取的电池包的荷电状态与第一类电芯实际状态之间的误差，致使得到电池包的荷电状态更不准确。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
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 (13)
1.一种电池模组，其特征在于，包括：
第一类电芯，所述第一类电芯的SOC-OCV曲线的斜率为k1；
第二类电芯，所述第二类电芯与所述第一类电芯串联，所述第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率为k2；且所述k2大于所述k1；
第一检测单元，所述第一检测单元与所述第二类电芯电连接，用于检测所述第二类电芯的开路电压，并将所述开路电压传输至电池管理系统；所述电池管理系统基于所述第二类电芯的开路电压获取所述第二类电芯的荷电状态变化量，进而获得所述第一类电芯的荷电状态变化量。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一类电芯的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，所述第一类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k1小于等于2.0mV/％SOC。
3.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述第二类电芯的荷电状态SOC位于5％-95％区间内时，所述第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2大于等于3mV/％SOC，优选地，所述k2大于等于4mV/％SOC，更优选地，所述k2大于等于6mV/％SOC。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第二类电芯的荷电状态SOC位于30％-50％区间内和/或所述第二类电芯的荷电状态SOC位于70％-85％区间内时，所述第二类电芯的SOC-OCV曲线的斜率k2均大于等于3mV/％SOC，
优选地，所述k2均大于等于4mV/％SOC，更优选地，所述k2大于等于6mV/％SOC。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第二类电芯的正极材料选自锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧或锂锰氧化物中至少一种。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第二类电芯的正极材料为LiNixCoyMn(1-x-y)O2；或者，所述第二类电芯的正极材料为LiNixCoyAl(1-x-y)O2；
优选的，0.5≤x≤0.95，0＜y≤0.4。
7.根据权利要求1-3任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一类电芯的正极材料选自于磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂或磷酸锰铁锂中的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一类电芯的数量为n，所述第二类电芯的数量为m，所述第一检测单元的个数为z；
n≥m，z≤m，且n、m和z均为正整数；
所述第一检测单元分别与不同的第二类电芯电连接，用于检测不同的第二类电芯的开路电压。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述第一类电芯的容量不低于所述第二类电芯的容量。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电池模组，其特征在于，一个所述第二类电芯包括m1个子第二类电芯，且m1大于等于1；
m1个所述子第二类电芯通过相互并联或者串并联后作为一个所述第二类电芯；
所述第一检测单元与任意一个所述子第二类电芯电连接，用于检测所述子第二类电芯的开路电压，所述子第二类电芯的开路电压与所述第二类电芯的开路电压相同；或者，
所述第一检测单元与任意一个所述第二类电芯电连接，用于检测所述第二类电芯的开路电压。
11.根据权利要求10所述的电池模组，其特征在于，一个所述第一类电芯包括n1个子第一类电芯，且n1大于等于1；
n1个所述子第一类电芯通过相互并联或者串并联后作为一个所述第一类电芯。
12.一种电池包，其特征在于，包括：电池管理系统和如权利要求1-11任一项所述的电池模组；
所述电池管理系统与所述第一检测单元连接；
所述电池管理系统用于从所述第一检测单元获取所述第二类电芯的开路电压，以获得所述第一类电芯的第一荷电状态变化量；
所述电池管理系统还用于根据安时积分获取所述电池包的荷电状态变化量，以得到所述第一类电芯的第二荷电状态变化量；
所述电池管理系统还用于根据所述第一荷电状态变化量修正所述第二荷电状态变化量，获得第三荷电状态变化量；
电池管理系统还用于根据第一类电芯的第一荷电状态和第三荷电状态变化量获得第一类电芯的第二荷电状态。
13.一种装置，其特征在于，包括：
如权利要求1-11所述的电池模组，所述电池模组用于给所述装置提供电能；
或，权利要求12所述的电池包，所述电池包用于给所述装置提供电能。
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