CN113809438A - 电池系统及供电系统 - Google Patents

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CN113809438A CN202110902318.9A CN202110902318A CN113809438A CN 113809438 A CN113809438 A CN 113809438A CN 202110902318 A CN202110902318 A CN 202110902318A CN 113809438 A CN113809438 A CN 113809438A
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Abstract

本申请提供了一种电池系统及供电系统，该电池系统包括电池包和电池管理系统，电池管理系统可连接电池包，电池管理系统中包括采样控制电路和脉冲电流产生电路。上述采样控制电路可用于基于第一电池包的电池温度和/或电池电压，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电。其中，第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值可以由电池温度和/或电池电压确定。基于本申请，可对第一电池包进行均匀加热，从而提高了加热效率，系统结构简单，适用性强。

Description

电池系统及供电系统
技术领域
本申请涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种电池系统及供电系统。
背景技术
随着锂离子电池的快速发展，锂离子电池可广泛应用于电池储能领域和电动汽车等领域。然而，在低温环境使用锂离子电池(可以简称为锂电池)时，会降低其放电容量，并且此时对锂电池充电会在锂电池的隔膜处形成锂枝晶，增加电池热失控的风险。因此，如何在低温环境下对锂电池充放电尤为重要。
本申请的发明人在研究和实践过程中发现，在现有技术中，可在电池模组内部设置加热膜或加热器(如正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)加热器)等装置，通过加热膜或PTC加热器对电池加热以使电池的温度升高，并对电池充电以降低电池热失控的风险。然而，通过加热膜或PTC加热器对电池进行加热会导致传热不均匀，加热效率低，而且需要增加加热膜或PTC加热器等外部器件，会增大电池模组的体积，使得电池模组的结构复杂性升高，适用性差。
发明内容
本申请提供了一种电池系统及供电系统，可对第一电池包进行均匀加热，从而提高了加热效率，系统结构简单，适用性强。
第一方面，本申请提供了一种电池系统，该电池系统中包括第一电池包和电池管理系统，电池管理系统可连接第一电池包，电池管理系统中包括采样控制电路和脉冲电流产生电路。这里的第一电池包和电池管理系统可构成电池模组，可应用于通信领域和动力汽车等多种电池使用领域。其中，第一电池包可包括但不限于锂离子电池、钠离子电池等多种二次电池，脉冲电流产生电路可包括但不限于电感、电容以及开关。上述采样控制电路可用于基于第一电池包的电池温度和/或电池电压，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电。其中，上述第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值可以由电池温度和/或电池电压确定。这里的第一脉冲电流可以理解为第一电池包的充电电流，第二脉冲电流可以理解为第一电池包的放电电流。可以理解，在第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值的情况下，可实现对第一电池包进行加热(即第一电池包处于加热工作状态)。在第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值的情况下，可实现在加热第一电池包的同时对第一电池包充电(即第一电池包处于加热充电工作状态)。在第一脉冲电流的电流值小于第二脉冲电流的电流值的情况下，可实现在加热第一电池包的同时控制电池包放电(即第一电池包处于加热放电工作状态)。
在本申请中，可通过脉冲电流产生电路实现对第一电池包的快速充放电，从而对第一电池包进行脉冲加热，避免了产生析锂现象，从而降低了电池短路风险；利用第一电池包的焦耳热效应对第一电池包由内至外自加热，从而实现对第一电池包的均匀加热，提高了加热效率，系统结构简单，成本低；另外，可在加热第一电池包的同时对电池包充电、或者在加热第一电池包的同时控制电池包放电，从而提高了第一电池包在低温环境下的充电速率和备电能力，适用性强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述脉冲电流产生电路中包括多个开关，上述采样控制电路可用于基于电池温度和/或电池电压生成各开关的驱动信号，并基于各开关的驱动信号控制各开关导通或者关断，以使第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值达到目标电流值。可以理解，在第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值(即目标电流值为0)的情况下，可实现对第一电池包进行加热。在第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值(即目标电流值大于0)的情况下，可实现在加热第一电池包的同时对电池包充电。在第一脉冲电流的电流值小于第二脉冲电流的电流值(即目标电流值小于0)的情况下，可实现在加热第一电池包的同时控制电池包放电。在本申请提供的电池系统中，可通过控制各开关的导通或者关断实现对第一电池包进行加热、或者对第一电池包进行加热充电、或者对第一电池包进行加热放电，从而提高了第一电池包的加热效率，并且提高了第一电池包在低温环境下的充电速率和备电能力，适用性强。
结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述电池系统还包括温度传感器和电压检测电路，其中，温度传感器和电压检测电路可分别与采样控制电路建立通信以传输温度数据(如电池温度)和电压数据(如电池电压)。上述温度传感器可用于采集第一电池包的电池温度；上述电压检测电路可用于采集第一电池包的电池电压。这里的电池温度和电池电压可决定第一电池包的工作状态(如上述加热工作状态、加热充电工作状态或者加热放电工作状态)。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述采样控制电路可用于在上述电池温度小于第一温度阈值和/或电池电压大于或者等于第一电压阈值时，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热(即第一电池包处于加热工作状态)。其中，上述第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值，换言之，第一脉冲电流的电流值减第二脉冲电流的电流值的差值为0。在本申请提供的电池系统中，可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值为0以对第一电池包快速充放电，从而通过第一电池包的焦耳热效应对第一电池包由内至外自加热，从而实现对第一电池包的均匀加热，提高了加热效率，系统结构简单，成本低，适用性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，上述采样控制电路可用于在上述电池温度小于第一温度阈值且电池电压小于第一电压阈值时，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热充电(即第一电池包处于加热充电工作状态)。其中，第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值，换言之，第一脉冲电流的电流值减第二脉冲电流的电流值的差值大于0。在本申请提供的电池系统中，可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值大于0以对第一电池包快速充放电，从而可在实现第一电池包自加热的同时对第一电池包同步充电，从而提高了第一电池包在低温环境下的充电速率，并且降低了系统应用成本，适用性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，上述采样控制电路可用于在上述电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压小于第二电压阈值时，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热充电(即第一电池包处于加热充电工作状态)。这里的第二温度阈值大于或者等于上述第一温度阈值。其中，第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值，换言之，第一脉冲电流的电流值减第二脉冲电流的电流值的差值大于0。在本申请提供的电池系统中，可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值大于0以对第一电池包快速充放电，从而可在实现第一电池包自加热的同时对第一电池包同步充电，从而提高了第一电池包在低温环境下的充电速率，并且降低了系统应用成本，适用性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，上述采样控制电路可用于在上述电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压大于或者等于第二电压阈值时，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热(即第一电池包处于加热工作状态)。这里的第二温度阈值大于或者等于上述第一温度阈值。其中，上述第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值，换言之，第一脉冲电流的电流值减第二脉冲电流的电流值的差值为0。在本申请提供的电池系统中，可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值为0以对第一电池包快速充放电，从而通过第一电池包的焦耳热效应对第一电池包由内至外自加热，有效减少了由于电池内部温度梯度导致的容量衰降问题，实现了对第一电池包的均匀加热，进一步提高了加热效率，系统结构简单，成本低，适用性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，上述电池系统还包括储能单元，上述脉冲电流产生电路的输入/输出端可连接外部电源，储能单元可以与外部电源并联。其中，储能单元可包括但不限于储能电容或者第二电池包，本申请可以将电池系统中除第一电池包之外的其它电池包统称为第二电池包。在对第一电池包充电时，脉冲电流产生电路的输入/输出端可以为输入端；在第一电池包放电时，脉冲电流产生电路的输入/输出端可以为输出端。上述采样控制电路可用于在外部电源掉电时，基于电池温度和电池电压控制脉冲电流产生电路基于储能单元提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热放电(即第一电池包处于加热放电工作状态)。这里的第二脉冲电流的电流值大于第一脉冲电流的电流值，换言之，第一脉冲电流的电流值减第二脉冲电流的电流值的差值小于0。在本申请提供的电池系统中，可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值小于0以对第一电池包快速充放电，从而可在实现第一电池包自加热的同时对第一电池包快速放电，从而提高了第一电池包在低温环境下的备电能力和放电容量，进而满足了客户充放电容量和时效性使用需求，适用性更强。
结合第一方面第四种可能的实施方式或者第一方面第五种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，上述采样控制电路可用于在将第一电池包加热充电至第一电池包的温度大于或者等于第四温度阈值、且第一电池包的电压小于第三电压阈值时，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电直至第一电池包的电压达到第三电压阈值(即第一电池包充满电)。其中，第三电压阈值可以为第一电池包充满电时所对应的电压，这里的第四温度阈值(即第一电池包的最高温度)大于上述第三温度阈值。在本申请提供的电池系统中，可在第一电池包达到其最高温度且未充满电时对第一电池包进行直流快充，从而提高了第一电池包的充电速率，适用性更强。
结合第一方面第八种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，在上述第一电池包有电且需要加热的情况下，上述脉冲电流产生电路可用于基于第一电池包提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包充电。可以理解，上述采样控制电路可控制脉冲电流产生电路基于第一电池包提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，从而实现对第一电池包的快速充放电，提升了加热效率和能量利用率，适用性更强。
结合第一方面第八种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式中，上述脉冲电流产生电路的输入/输出端可连接外部电源，在对第一电池包充电时，脉冲电流产生电路的输入/输出端可以为输入端；在第一电池包放电时，脉冲电流产生电路的输入/输出端可以为输出端。上述脉冲电流产生电路可用于在外部电源工作时，基于外部电源提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包充电。可以理解，上述采样控制电路可控制脉冲电流产生电路基于外部电源提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电，从而实现对第一电池包的快速充放电，提升了加热效率和能量利用率，适用性更强。
第二方面，本申请提供了一种供电系统，该供电系统包括发电组件以及上述第一方面至第一方面第十种可能的实施方式中任一种提供的电池系统，该发电组件可产生电能并将该电能储存在电池系统内。其中，发电组件可包括但不限于太阳能发电组件、风能发电组件、氢能发电组件或者油机发电组件,具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。在该供电系统不包括发电组件的情况下，该供电系统为纯储能系统；在该供电系统包括发电组件的情况下，该供电系统可以包括但不限于光储混合系统或者风储混合系统。在本申请中，在低温环境下电池系统依然可以正常工作，从而提高了系统供电效率，适用性强。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，上述供电系统还包括直流(directcurrent，DC)/DC变换模块和功率变换模块，其中，发电组件可通过功率变换模块与电池系统并联，且该电池系统与DC/DC变换模块并联。
结合第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，在上述发电组件包括太阳能发电组件(如光伏阵列)或者氢能发电组件(如氢燃料电池)的情况下，该功率变换模块可以为DC/DC变换模块。
结合第二方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，在上述发电组件包括风能发电组件或者油机发电组件的情况下，该功率变换模块可以为交流(alternating current，AC)/DC变换模块。
结合第二方面第一种可能的实施方式至第二方面第三种可能的实施方式中任一种，在第四种可能的实施方式中，上述供电系统还包括直流母线和DC/AC变换模块，其中，DC/DC变换模块可通过直流母线连接DC/AC变换模块的输入端，DC/AC变换模块的输出端可连接交流负载或者交流电网。
可选的，在一种可能的实施方式中，上述供电系统还可以包括并离网接线盒，上述电池系统可与DC/DC变换模块并联，发电组件可与功率变换模块并联，DC/DC变换模块和功率变换模块可分别通过直流母线连接DC/AC变换模块的输入端，DC/AC变换模块的输出端可通过并联网接线盒连接交流负载或者交流电网。本申请提供的供电系统中的各功能模块之间的具体连接方式可根据实际应用场景确定，在此不做限制。
第三方面，本申请提供了一种电池系统的控制方法，该方法适用于电池系统中的电池管理系统，该电池系统还包括第一电池包，其中电池管理系统可连接第一电池包。在该方法中，上述电池管理系统可采集第一电池包的电池温度和/或电池电压，并基于电池温度和/或电池电压获得目标电流值。进一步地，上述电池管理系统可基于目标电流值对第一电池包充电或者控制第一电池包放电，以使第一电池包的充电电流的电流值与第一电池包的放电电流的电流值之间的差值达到目标电流值。这里的充电电流可以理解为上述第一脉冲电流，放电电流可以理解为上述第二脉冲电流。可以理解，在第一电池包的充电电流的电流值等于其放电电流的电流值(即目标电流值为0)的情况下，可实现对第一电池包进行加热(即第一电池包处于加热工作状态)。在第一电池包的充电电流的电流值大于其放电电流的电流值(即目标电流值大于0)的情况下，可实现在加热第一电池包的同时对第一电池包充电(即第一电池包处于加热充电工作状态)。在第一电池包的充电电流的电流值小于其放电电流的电流值(即目标电流值小于0)的情况下，可实现在加热第一电池包的同时控制电池包放电(即第一电池包处于加热放电工作状态)。
结合第三方面，在第一种可能的实施方式中，上述电池管理系统包括脉冲电流产生电路，该脉冲电流产生电路中包括多个开关。上述电池管理系统可基于上述目标电流值生成各开关的驱动信号，并基于各开关的驱动信号控制各开关的导通或者关断，以对第一电池包充电或者控制第一电池包放电，从而实现对第一电池包进行加热(即目标电流值为0)、或者对第一电池包进行加热充电(即目标电流值大于0)、或者第一电池包进行加热放电(即目标电流值小于0)。
结合第三方面或者第三方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述电池系统还包括温度传感器和电压检测电路。上述电池管理系统可通过温度传感器采集第一电池包的电池温度，和/或通过电压检测电路采集第一电池包的电池电压。
结合第三方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述电池管理系统可在电池温度小于第一温度阈值和/或电池电压大于或者等于第一电压阈值时确定目标电流值为0。或者，上述电池管理系统可在电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压大于或者等于第二电压阈值时确定目标电流值为0，其中，该第二温度阈值大于或者等于第一温度阈值。
结合第三方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，上述电池管理系统包括脉冲电流产生电路。上述电池管理系统可基于目标电流值控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热(即第一电池包处于加热工作状态)。其中，第一电池包的充电电流的电流值等于第一电池包的放电电流的电流值，换言之，充电电流的电流值减放电电流的电流值的差值为0。
结合第三方面第二种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，上述电池管理系统可在电池温度小于第一温度阈值且电池电压小于第一电压阈值时确定目标电流值大于0。或者，上述电池管理系统可在电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压小于第二电压阈值时确定目标电流值大于0，其中，该第二温度阈值大于或者等于第一温度阈值。
结合第三方面第五种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，上述电池管理系统包括脉冲电流产生电路。上述电池管理系统可基于目标电流值控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热充电(即第一电池包处于加热充电工作状态)。其中，第一电池包的充电电流的电流值大于第一电池包的放电电流的电流值，换言之，充电电流的电流值减放电电流的电流值的差值大于0。
结合第三方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，上述电池管理系统包括脉冲电流产生电路，该脉冲电流产生电路的输入/输出端可连接外部电源。上述电池管理系统可在外部电源掉电时基于电池温度和电池电压确定目标电流值小于0。进一步地，上述电池管理系统可基于目标电流值控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热放电(即第一电池包处于加热放电工作状态)。其中，第一电池包的充电电流的电流值小于其放电电流的电流值，换言之，充电电流的电流值减其放电电流的电流值的差值小于0。
结合第三方面第六种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，上述方法还包括，上述电池管理系统可在将第一电池包加热充电至第一电池包的温度大于或者等于第四温度阈值、且第一电池包的电压小于第三电压阈值时，控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电直至第一电池包的电压达到第三电压阈值(即第一电池包充满电)。其中，上述第三电压阈值可以为第一电池包充满电时所对应的电压，这里的第四温度阈值(即第一电池包的最高温度)大于上述第三温度阈值。
结合第三方面第八种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，在第一电池包有电且需要加热的情况下，上述电池管理系统可控制脉冲电流产生电路基于第一电池包提供的电流对第一电池包充电。
结合第三方面第八种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式中，上述脉冲电流产生电路的输入/输出端可连接外部电源，在第一电池包没电且需要加热的情况下，上述电池管理系统可控制脉冲电流产生电路基于外部电源提供的电流对第一电池包充电。
结合第三方面第八种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式中，上述电池系统还包括储能单元，该脉冲电流产生电路与储能单元并联。在第一电池包没电且需要加热的情况下，上述电池管理系统可控制脉冲电流产生电路基于储能单元提供的电流对第一电池包充电，其中，储能单元可包括但不限于电容或者第二电池包。
在本申请中，可通过脉冲电流产生电路实现对第一电池包的快速充放电，从而对第一电池包进行脉冲加热，避免了产生析锂现象，从而降低了电池短路风险；利用第一电池包的焦耳热效应对第一电池包由内至外自加热，从而实现对第一电池包的均匀加热，提高了加热效率，系统结构简单，成本低，适用性强。
附图说明
图1是本申请提供的供电系统的应用场景示意图；
图2是本申请提供的电池系统的一结构示意图；
图3是本申请提供的电池系统的另一结构示意图；
图4是本申请提供的第一脉冲电流和第二脉冲电流的电流波形示意图；
图5是本申请提供的脉冲电流产生电路的电路结构示意图；
图6是本申请提供的供电系统的一结构示意图；
图7是本申请提供的供电系统的另一结构示意图；
图8是本申请提供的电池系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请提供的供电系统适用于新能源智能微网领域、输配电领域或者新能源领域(如光伏并网领域或者风力并网领域)、光储发电领域(如对家用设备(如冰箱、空调)或者电网供电)，或者风储发电领域，或者大功率变换器领域(如将直流电转换为大功率的高压交流电)等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的供电系统可适配于不同的应用场景，比如，光储供电应用场景、风储供电应用场景、储能供电应用场景或者其它应用场景，下面将以储能供电应用场景为例进行说明，以下不再赘述。
请一并参见图1，图1是本申请提供的供电系统的应用场景示意图。在储能供电应用场景下，如图1所示，供电系统中包括电池系统、DC/DC变换器以及DC/AC变换器，该电池系统可通过DC/DC变换器并联于DC/AC变换器，其中，电池系统中包括第一电池包和电池管理系统，该电池管理系统可连接第一电池包。在供电系统对负载供电的过程中，DC/DC变换器可将第一电池包提供的直流电压转换为目标直流电压，并向DC/AC变换器输出目标直流电压。这时，DC/AC变换器可将目标直流电压转换为交流电压，并基于该交流电压对电网和家用设备供电。在图1所示的应用场景中，在上述电池系统处于低温环境时，由于第一电池包的温度过低会降低其放电容量，在对第一电池包充电时会导致其隔膜处形成锂枝晶，进而导致第一电池包热失控以使供电系统无法正常工作，因此在低温环境下对第一电池包进行充放电尤为重要。这时，电池管理系统可通过第一电池包的电池温度和/或电池电压实现对第一电池包进行快速充放电，从而加热第一电池包以使第一电池包正常工作，从而避免第一电池包热失控，并且提高了第一电池包的加热效率，进一步提升了供电系统的供电效率，适用性更强。
下面将结合图2至图7对本申请提供的电池系统、供电系统及其工作原理进行示例说明。
参见图2，图2是本申请提供的电池系统的一结构示意图。如图2所示，电池系统1包括第一电池包10和电池管理系统20，该电池管理系统20可连接第一电池包10(也可以称为电芯包)，其中电池管理系统20中包括采样控制电路201(也可以称为采样控制模块)和脉冲电流产生电路202。这里的第一电池包10可包括但不限于锂离子电池、钠离子电池等多种二次电池，电池管理系统20可以为集成有采样控制电路201和脉冲电流产生电路202的单板。上述第一电池包10和电池管理系统20可构成电池模组，该电池模组可应用于通信领域(如通信储能电池)和动力汽车(如动力电池)等多种电池使用领域。本申请可以将用于采集数据和控制脉冲电流产生电路的一个或者多个功能模块统称为采样控制模块，上述脉冲电流产生电路202中包括但不限于电感、电容、开关(如金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，可以简称为MOSFET))以及其它器件(如电阻)。
在一些可行的实施方式中，上述采样控制电路201可基于第一电池包10的电池温度和/或电池电压，控制脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电。其中，上述第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值可以由第一电池包10的电池温度和/或电池电压确定。这里的第一脉冲电流可以理解为第一电池包10的充电电流，其中第一脉冲电流为输入第一电池包10的电流，因此第一脉冲电流也可以称为脉冲输入电流。这里的第二脉冲电流可以理解为第一电池包10的放电电流，其中第二脉冲电流为第一电池包10输出的电流，因此第二脉冲电流也可以称为脉冲输出电流。可以理解，在第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值的情况下，采样控制电路201可通过脉冲电流产生电路202实现对第一电池包10进行加热，这时第一电池包10处于加热工作状态。在第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值的情况下，采样控制电路201可通过脉冲电流产生电路202实现在加热第一电池包10的同时对第一电池包10充电，这时第一电池包10处于加热充电工作状态。在第一脉冲电流的电流值小于第二脉冲电流的电流值的情况下，采样控制电路201可通过脉冲电流产生电路202实现在加热第一电池包的同时控制电池包放电，这时第一电池包处于加热放电工作状态。由此可见，采样控制电路201可通过脉冲电流产生电路202实现对第一电池包10进行加热、或者对第一电池包10进行加热充电、或者对第一电池包10进行加热放电，从而提高了第一电池包在低温环境下的加热效率、充电速率和备电能力，进一步提高了电池系统的供电效率，并且满足了客户充放电容量和时效性使用需求，适用性更强。
在一些可行的实施方式中，请一并参见图3，图3是本申请提供的电池系统的另一结构示意图。如图3所示，上述图2所示的电池系统1还包括温度传感器21和电压检测电路22，其中，温度传感器21和电压检测电路22可分别与采样控制电路201建立通信以传输温度数据(如电池温度)和电压数据(如电池电压)。其中，温度传感器21可设置在电池管理系统20的任意位置，可选的，温度传感器21也可以设置在第一电池包10的任意位置，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。上述温度传感器21可实时采集第一电池包10的电池温度，并将该第一电池包10的电池温度传输至采样控制电路201。上述电压检测电路22可实时采集第一电池包10的电池电压，并将该第一电池包10的电池电压传输至采样控制电路201。这里的电池温度和电池电压可决定第一电池包的工作状态(如上述加热工作状态、加热充电工作状态或者加热放电工作状态)。
在一些可行的实施方式中，上述采样控制电路201可接收温度传感器21实时传输的电池温度，并在上述电池温度小于第一温度阈值时，控制脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电(其中第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值)，从而可通过脉冲电流对第一电池包10的作用使得第一电池包10的电芯内阻产生热，从而实现对第一电池包10进行加热。这里的第一温度阈值可以为需要加热、加热充电或者加热放电时的预设电池温度，该第一温度阈值可以为用户设置的温度值、或者第一电池包出厂配置的温度值。在开始加热第一电池包10之后，上述采样控制电路201可接收温度传感器21实时传输的电池温度以及电压检测电路22实时传输的电池电压，并在该电池温度小于第一温度阈值且电池电压大于或者等于第一电压阈值时，控制脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电(其中第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值)，从而对第一电池包10快速充放电以加热第一电池包10，从而通过第一电池包的焦耳热效应对第一电池包由内至外自加热，从而实现对第一电池包的均匀加热，提高了加热效率，适用性更强。这里的第一电压阈值可以为用户设置的电压值、或者第一电池包出厂配置的电压值。由于该第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值，可以得到第一电池包10的充电电流的电流值等于其放电电流的电流值，因此第一电池包10处于加热工作状态。
在一些可行的实施方式中，上述采样控制电路201可在上述电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压大于或者等于第二电压阈值时，控制脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电(其中第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值)，从而可实现对第一电池包进行加热。这里的第二温度阈值大于或者等于上述第一温度阈值，该第二温度阈值和第三温度阈值可以为用户设置的温度值、或者第一电池包出厂配置的温度值。这里的第二电压阈值可以为用户设置的电压值、或者第一电池包出厂配置的电压值。由于上述第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值，可以得到第一电池包10的充电电流的电流值等于其放电电流的电流值，因此第一电池包10处于加热工作状态。
在一些可行的实施方式中，上述采样控制电路201可在上述电池温度小于第一温度阈值且电池电压小于第一电压阈值时，控制脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电(其中第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值)，从而实现对第一电池包10进行加热充电，从而提高了第一电池包在低温环境下的充电速率。由于第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值，可以得到第一电池包10的充电电流的电流值大于其放电电流的电流值，因此第一电池包10处于加热充电工作状态。这里第一脉冲电流的电流值减第二脉冲电流的电流值的具体差值可以由第一电池包10的当前电池温度和当前电池电压决定，并且该具体差值可决定第一电池包10在加热充电工作状态下的实际充电电流。
在一些可行的实施方式中，上述采样控制电路201可在上述电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压小于第二电压阈值时，控制脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电(其中第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值)，从而实现对第一电池包进行加热充电。由于上述第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值，可以得到第一电池包10的充电电流的电流值大于其放电电流的电流值，因此第一电池包10处于加热充电工作状态，并且该第一电池包10在加热充电工作状态下的实际充电电流可以由第一电池包10的当前电池温度和当前电池电压决定。
在一些可行的实施方式中，在对第一电池包10持续加热充电之后，第一电池包10的温度会持续升高，且第一电池包10的电压也会持续增大。上述采样控制电路201可在检测到第一电池包10的温度大于或者等于第四温度阈值、且第一电池包10的电压小于第三电压阈值时，控制脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10进行直流充电直至第一电池包10的电压达到第三电压阈值(即停止对第一电池包10进行加热充电)，这时第一电池包10已充满电。其中，第三电压阈值可以为第一电池包充满电时所对应的电压，这里的第四温度阈值(即第一电池包的最高温度)大于上述第三温度阈值，该第四温度阈值可以为用户设置的温度值、或者第一电池包出厂配置的温度值。
在一些可行的实施方式中，上述电池系统1还包括储能单元(图中未示出)，上述脉冲电流产生电路202的输入/输出端可连接外部电源(图中未示出)，储能单元可以与外部电源并联。其中，储能单元可包括但不限于储能电容或者第二电池包，本申请可以将电池系统中除第一电池包之外的其它电池包统称为第二电池包。在对第一电池包10充电时，脉冲电流产生电路202的输入/输出端可作为输入端；在第一电池包10放电时，脉冲电流产生电路202的输入/输出端可作为输出端。上述采样控制电路201可在外部电源掉电时，基于电池温度和电池电压控制脉冲电流产生电路202基于储能单元提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电(其中第二脉冲电流的电流值大于第一脉冲电流的电流值)，从而可实现对第一电池包进行加热放电，从而提高了第一电池包在低温环境下的备电能力和放电容量。由于第二脉冲电流的电流值大于第一脉冲电流的电流值，可以得到第一电池包10的充电电流的电流值小于其放电电流的电流值，因此第一电池包10处于加热放电工作状态，并且该第一电池包10在加热放电工作状态下的实际放电电流可以由第一电池包10的当前电池温度和当前电池电压决定。
在一些可行的实施方式中，上述第一脉冲电流或者第二脉冲电流的电流波形可以包括但不限于方波、三角波、梯形波、正弦波、或者以上波形的组合，且第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值可决定第一电池包10的工作状态(即上述加热工作状态、加热充电工作状态或者加热放电工作状态)。为方便描述，下面将以第一脉冲电流和第二脉冲电流的电流波形为三角波为例进行说明，请一并参见图4，图4是本申请提供的第一脉冲电流和第二脉冲电流的电流波形示意图。在第一电池包10需要加热的情况下，如图4中的4a所示，上述采样控制电路201可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值为0(可以表示为I00＝0)，从而使得第一电池包10处于加热工作状态。换言之，上述采样控制电路201可控制第一脉冲电流和第二脉冲电流在一定时间周期(如0～t2)内的平均值(也可以称为脉冲电流的稳态平均值)为0(即I00＝0)，即在0～t2时间周期内，第一脉冲电流在0～t1时间段内电流波形对应的面积S1等于第二脉冲电流在t1～t2时间段内电流波形对应的面积S2，这时可实现对第一电池包10进行加热。其中，上述时间周期(如该时间周期的时长可在1μs～1s时间范围内)可包含上述一个完整电流波形对应的周期，或者多个完整电流波形对应的周期，或者用户设置的周期，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。
在一些可行的实施方式中，在第一电池包10需要加热充电的情况下，如图4中的4b所示，上述采样控制电路201可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值为I10(该I10>0)，从而使得第一电池包10处于加热充电工作状态。换言之，上述采样控制电路201可控制第一脉冲电流和第二脉冲电流在一定时间周期(如0～t2)内的平均值(也可以称为脉冲电流的稳态平均值)为I10，该脉冲电流的稳态平均值小于或者等于第一电池包10在当前电池温度下允许通过的最大充电电流。可以理解，在0～t4时间周期内，第一脉冲电流在0～t3时间段内电流波形对应的面积S3减第二脉冲电流在t3～t4时间段内电流波形对应的面积S4的差值为I10，这时可实现对第一电池包10进行加热充电。
在一些可行的实施方式中，在第一电池包10需要加热放电的情况下，如图4中的4c所示，上述采样控制电路201可控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值为I20(该I20<0)，从而使得第一电池包10处于加热放电工作状态。换言之，上述采样控制电路201可控制第一脉冲电流和第二脉冲电流在一定时间周期(如0～t6)内的平均值(也可以称为脉冲电流的稳态平均值)为I20，该脉冲电流的稳态平均值I20小于或者等于第一电池包10在当前电池温度下允许通过的最大放电电流。可以理解，在0～t6时间周期内，第一脉冲电流在0～t5时间段内电流波形对应的面积S5减第二脉冲电流在t5～t6时间段内电流波形对应的面积S6的差值为I20，这时可实现对第一电池包10进行加热放电。可选的，上述采样控制电路201中可包括及控制器(micro controller unit，可以简称为MCU，图中未示出)和平均电流控制单元(图中未示出)，其中，平均电流控制单元可控制第一脉冲电流和第二脉冲电流在一定时间周期内的平均值(也可以称为脉冲电流的稳态平均值)，控制器可基于脉冲电流的稳态平均值对第一电池包10进行充放电，从而实现对第一电池包10进行加热、加热充电或者加热放电。由此可见，电池管理系统可通过对电池温度、电池电压及自加热功率的闭环控制实现第一电池包在低温环境下的自加热，并且在加热第一电池包的同时还可以根据不同的电池温度和电池电压控制不同的脉冲电流的稳态平均值，从而实现对第一电池包进行加热、加热充电或者加热放电，降低系统应用成本，适用性更强。
在一些可行的实施方式中，上述脉冲电流产生电路202可包括但不限于功率变换电路(如DC/DC变换电路、开关电路以及AD/DC变换电路)、以及相应的辅助驱动电路，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。请一并参见图5，图5是本申请提供的脉冲电流产生电路的电路结构示意图。在脉冲电流产生电路202的电路拓扑为DC/DCH桥电路拓扑的情况下，如图5所示，脉冲电流产生电路202中包括开关Q1至开关Q4、电感L以及电阻R1，其中，开关Q1和开关Q2的串联连接点可通过电感L连接开关Q3和开关Q4的串联连接点，开关Q1的源极连接第一电池包10的正极，开关Q2的漏极连接开关Q4的漏极、以及通过电阻R1连接第一电池包10的负极。上述采样控制电路201可基于第一电池包10的电池温度和/或电池电压生成开关Q1至开关Q4中各开关的驱动信号，并基于各开关的驱动信号控制各开关导通或者关断，以使第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值达到目标电流值。这里的目标电流值可以大于0、或者大于0、或者小于0，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。
可选的，在一些可行的实施方式中，如图5所示，上述电池系统1还可以包括储能单元23和其它器件(如电阻R2)，且该储能单元23与串联的开关Q3和开关Q4并联，其中储能单元23可以为储存电能或电能调节的装置(如电容C或者第二电池包)。为方便描述，下面将以电容C为例进行说明，以下不再赘述。上述采样控制电路201可基于各开关的驱动信号控制开关Q1与开关Q4导通以实现第一电池包10向电感L输出电流以使电感L储能，在一段时间后关闭开关Q4并导通开关Q3以使电感L对电容C充电，从而实现第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电。或者，采样控制电路201可基于各开关的驱动信号控制开关Q1关闭且控制开关Q2导通以使电容C对电感L储能，在一段时间后控制开关Q2关闭且控制开关Q1导通以使电感L对第一电池包10充电，从而实现脉冲电流产生电路202基于第一脉冲电流对第一电池包10充电，以使第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值达到目标电流值。因此，在第一电池包10的充放电过程中可在电容C与第一电池包10之间生成交替反复的脉冲电流(如上述第一脉冲电流和第二脉冲电流)，从而通过第一电池包10内部阻抗实现对第一电池包10的加热。可以理解，在第一脉冲电流的电流值等于第二脉冲电流的电流值(即目标电流值为0)的情况下，采样控制电路201可实现对第一电池包进行加热。在第一脉冲电流的电流值大于第二脉冲电流的电流值(即目标电流值大于0)的情况下，采样控制电路201可实现在加热第一电池包的同时对电池包充电。在第一脉冲电流的电流值小于第二脉冲电流的电流值(即目标电流值小于0)的情况下，采样控制电路201可实现在加热第一电池包的同时控制电池包放电。
在一些可行的实施方式中，在第一电池包10没电且需要加热(即第一电池包10处于加热工作状态、加热充电工作状态或者加热放电工作状态)的情况下，如图5所示，脉冲电流产生电路202的输入/输出端没有输入电流，这时电容C可启动储能的作用。上述采样控制电路201可控制脉冲电流产生电路202基于电容C提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流(如很小的输出电流)向脉冲电流产生电路202放电。可选的，在上述第一电池包10有电且需要加热的情况下，上述采样控制电路201可控制脉冲电流产生电路202基于第一电池包10提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路放电。可选的，在第一电池包10没电且需要加热的情况下，上述脉冲电流产生电路202的输入/输出端可连接外部电源(也可以称为电力供应系统，图中未示出)。上述采样控制电路201可在外部电源工作时，控制脉冲电流产生电路202基于外部电源提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电。在上述储能单元23包括第二电池包(图中未示出)的情况下，上述采样控制电路201可控制脉冲电流产生电路202基于第二电池包提供的电流输出第一脉冲电流对第一电池包10充电、或者控制第一电池包10基于第二脉冲电流向脉冲电流产生电路202放电。在上述对第一电池包10的充放电过程中，采样控制电路201可控制开关Q1与、开关Q2、开关Q3以及开关Q4中各开关的导通时间占比，以控制第一脉冲电流的电流值与第二脉冲电流的电流值之间的差值达到目标电流值，从而实现对第一电池包进行加热、加热充电或者加热放电，从而提升了加热效率和能量利用率，适用性更强。
进一步地，请参见图6，图6是本申请提供的供电系统的一结构示意图。如图6所示，供电系统3包括发电组件30和电池系统32(如上述图2至图5所示的电池系统1)，其中，发电组件30可产生电能并将电能储存在电池系统32内，以使电池系统32正常工作。这里的发电组件30可包括但不限于太阳能发电组件、风能发电组件、氢能发电组件或者油机发电组件，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。可选的，上述供电系统3还可以包括功率变换模块31和DC/DC变换模块33，其中，发电组件30可通过功率变换模块31与电池系统32并联，且该电池系统32与DC/DC变换模块33并联。在发电组件30包括太阳能发电组件(如光伏阵列)或者氢能发电组件(如氢燃料电池)的情况下，该功率变换模块31可以为DC/DC变换模块，这里的光伏阵列可由多个光伏组串串并联组成。在发电组件30包括风能发电组件或者油机发电组件的情况下，该功率变换模块31可以为AC/DC变换模块。在电池系统32处于低温环境下且正常工作时，功率变换模块31可将发电组件30提供的直流电压或者交流电压转换为直流电能，并将该直流电能储存在电池系统32内。这时，DC/DC变换模块33可将电池系统32内储存的直流电能转换为目标直流电能，并基于该目标直流电能对直流负载或者直流电能供电。
在一些可行的实施方式中，请一并参见图7，图7是本申请提供的供电系统的另一结构示意图。如图7所示，上述图6所示的供电系统3还包括直流母线34和DC/AC变换模块35，其中，DC/DC变换模块33可通过直流母线34连接DC/AC变换模块35的输入端，DC/AC变换模块35的输出端可连接交流负载或者交流电网。在电池系统32处于低温环境下且正常工作时，DC/DC变换模块33可基于电池系统32内储存的直流电能向DC/AC变换模块35输出目标直流电能，这时，DC/AC变换模块35可将目标直流电能转换为交流电能，并基于该交流电能对交流负载或者交流电网供电，从而提高了供电系统的供电效率。可选的，上述供电系统3还可以包括并离网接线盒(图中未示出)，上述电池系统32可与DC/DC变换模块33并联，发电组件30可与功率变换模块31并联，DC/DC变换模块33和功率变换模块31可分别通过直流母线34连接DC/AC变换模块35的输入端，DC/AC变换模块35的输出端可通过并联网接线盒连接交流负载或者交流电网。本申请提供的供电系统中的各功能模块之间的具体连接方式可根据实际应用场景确定，在此不做限制。
具体实现中，本申请提供的供电系统中的电池系统所执行的更多操作可参见图2至图5所示的电池系统及其工作原理中所执行的实现方式，在此不再赘述。
参见图8，图8是本申请提供的电池系统的控制方法的流程示意图。本申请提供的电池系统的控制方法适用于电池系统(如上述图2至图5所示的电池系统1或者其它电池系统)中的电池管理系统，该电池系统还包括第一电池包，其中电池管理系统可连接第一电池包，如图8所示，该方法可包括以下步骤S101-步骤S102：
步骤S101，采集第一电池包的电池温度和/或电池电压，并基于电池温度和/或电池电压获得目标电流值。
在一些可行的实施方式中，上述电池系统还包括温度传感器和电压检测电路。上述电池管理系统可通过温度传感器采集第一电池包的电池温度，和/或通过电压检测电路采集第一电池包的电池电压。进一步地，上述电池管理系统可在电池温度小于第一温度阈值时确定目标电流值为0。或者，上述电池管理系统可在电池温度小于第一温度阈值且电池电压大于或者等于第一电压阈值时确定目标电流值为0。或者，上述电池管理系统可在电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压大于或者等于第二电压阈值时确定目标电流值为0，其中，该第二温度阈值大于或者等于第一温度阈值。
在一些可行的实施方式中，上述电池管理系统可在电池温度小于第一温度阈值且电池电压小于第一电压阈值时确定目标电流值大于0。或者，上述电池管理系统可在电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且电池电压小于第二电压阈值时确定目标电流值大于0，其中，该第二温度阈值大于或者等于第一温度阈值。可选的，上述电池管理系统包括脉冲电流产生电路，该脉冲电流产生电路的输入/输出端可连接外部电源。上述电池管理系统可在外部电源掉电时基于电池温度和电池电压确定目标电流值小于0。例如，上述电池管理系统可基于电池温度和电池电压从预存数据库中获得目标电流值，该预存数据库中存储有电池温度、电池电压以及目标电流值之间的对应关系(如表格)。为方便描述，下面将以目标电流值大于或者等于0为例进行说明，请一并参见表1，表1是本申请提供的获得目标电流值的表格示意图。
表1
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如上述表1所示，电池管理系统可从表1中查找到电池温度T所处的电池温度范围以及电池电压V所处的电池电压范围，并将该电池温度范围和电池电压范围对应的电流值(如I1、I2、I3或者0)作为目标电流值。
步骤S102，基于目标电流值对第一电池包充电或者控制第一电池包放电，以使第一电池包的充电电流的电流值与第一电池包的放电电流的电流值之间的差值达到目标电流值。
在一些可行的实施方式中，第一电池包的充电电流可以理解为上述第一脉冲电流，第一电池包的放电电流可以理解为上述第二脉冲电流。上述电池管理系统包括脉冲电流产生电路，在目标电流值为0的情况下，上述电池管理系统可基于目标电流值控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热(即第一电池包处于加热工作状态)。其中，第一电池包的充电电流的电流值等于第一电池包的放电电流的电流值，换言之，充电电流的电流值减放电电流的电流值的差值为0。在目标电流值大于0的情况下，电池管理系统可基于目标电流值控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热充电(即第一电池包处于加热充电工作状态)。其中，第一电池包的充电电流的电流值大于第一电池包的放电电流的电流值，换言之，充电电流的电流值减放电电流的电流值的差值大于0。在目标电流值小于0的情况下，电池管理系统可基于目标电流值控制脉冲电流产生电路对第一电池包充电或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电，以对第一电池包进行加热放电(即第一电池包处于加热放电工作状态)。其中，第一电池包的充电电流的电流值小于其放电电流的电流值，换言之，充电电流的电流值减其放电电流的电流值的差值小于0。
在一些可行的实施方式中，上述脉冲电流产生电路可包括但不限于多个开关，上述电池管理系统可基于上述目标电流值生成多个开关中各开关的驱动信号，并基于各开关的驱动信号控制各开关的导通或者关断，以对第一电池包充电或者控制第一电池包放电，从而实现对第一电池包进行加热(即目标电流值为0)、或者对第一电池包进行加热充电(即目标电流值大于0)、或者第一电池包进行加热放电(即目标电流值小于0)。
在一些可行的实施方式中，在第一电池包有电且需要加热的情况下，上述电池管理系统可控制脉冲电流产生电路基于第一电池包提供的电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电。可选的，上述脉冲电流产生电路的输入/输出端可连接外部电源，在第一电池包没电且需要加热的情况下，上述电池管理系统可控制脉冲电流产生电路基于外部电源提供的电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电。可选的，上述电池系统还包括储能单元，该脉冲电流产生电路与储能单元并联，其中储能单元可包括但不限于电容或者第二电池包。在第一电池包没电且需要加热的情况下，上述电池管理系统可控制脉冲电流产生电路基于储能单元提供的电流对第一电池包充电、或者控制第一电池包向脉冲电流产生电路放电。
在一些可行的实施方式中，上述电池管理系统可在将第一电池包加热充电至第一电池包的温度大于或者等于第四温度阈值(如表格1中的Tn)、且第一电池包的电压小于第三电压阈值(如表格1中的Vm)时停止加热，并控制脉冲电流产生电路基于上述外部电源或者储能单元提供的电流对第一电池包直流充电直至第一电池包的电压达到第三电压阈值(即第一电池包充满电)，从而提高了第一电池包的充电速率。其中，上述第三电压阈值可以为第一电池包充满电时所对应的电压，这里的第四温度阈值(即第一电池包的最高温度)大于上述第三温度阈值。
具体实现中，本申请提供的电池系统的控制方法中的电池管理系统所执行的更多操作可参见图2至图5所示的电池系统及其工作原理中的电池管理系统(即采样控制电路和脉冲电流产生电路)所执行的实现方式，在此不再赘述。
在本申请中，可通过脉冲电流产生电路实现对第一电池包的快速充放电，从而对第一电池包进行脉冲加热，避免了产生析锂现象，从而降低了电池短路风险；利用第一电池包的焦耳热效应对第一电池包由内至外自加热，从而实现对第一电池包的均匀加热，提高了加热效率，系统结构简单，成本低，适用性强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括第一电池包和电池管理系统，所述电池管理系统连接所述第一电池包，所述电池管理系统包括采样控制电路和脉冲电流产生电路；
所述采样控制电路用于基于所述第一电池包的电池温度和/或电池电压，控制所述脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对所述第一电池包充电、或者控制所述第一电池包基于第二脉冲电流向所述脉冲电流产生电路放电；
其中，所述第一脉冲电流的电流值与所述第二脉冲电流的电流值之间的差值由所述电池温度和/或所述电池电压确定。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脉冲电流产生电路包括多个开关；
所述采样控制电路用于基于所述电池温度和/或所述电池电压生成各开关的驱动信号，并基于所述各开关的驱动信号控制所述各开关导通或者关断，以使所述第一脉冲电流的电流值与所述第二脉冲电流的电流值之间的差值达到目标电流值。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电池系统还包括温度传感器和电压检测电路；
所述温度传感器用于采集所述第一电池包的电池温度；
所述电压检测电路用于采集所述第一电池包的电池电压。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采样控制电路用于在所述电池温度小于第一温度阈值和/或所述电池电压大于或者等于第一电压阈值时，控制所述脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对所述第一电池包充电、或者控制所述第一电池包基于第二脉冲电流向所述脉冲电流产生电路放电，以对所述第一电池包进行加热；
其中，所述第一脉冲电流的电流值等于所述第二脉冲电流的电流值。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采样控制电路用于在所述电池温度小于第一温度阈值且所述电池电压小于第一电压阈值时，控制所述脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对所述第一电池包充电、或者控制所述第一电池包基于第二脉冲电流向所述脉冲电流产生电路放电，以对所述第一电池包进行加热充电；
其中，所述第一脉冲电流的电流值大于所述第二脉冲电流的电流值。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采样控制电路用于在所述电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且所述电池电压小于第二电压阈值时，控制所述脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对所述第一电池包充电、或者控制所述第一电池包基于第二脉冲电流向所述脉冲电流产生电路放电，以对所述第一电池包进行加热充电；
其中，所述第一脉冲电流的电流值大于所述第二脉冲电流的电流值。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采样控制电路用于在所述电池温度大于或者等于第二温度阈值且小于第三温度阈值、且所述电池电压大于或者等于第二电压阈值时，控制所述脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对所述第一电池包充电、或者控制所述第一电池包基于第二脉冲电流向所述脉冲电流产生电路放电，以对所述第一电池包进行加热；
其中，所述第一脉冲电流的电流值等于所述第二脉冲电流的电流值。
8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电池系统还包括储能单元，所述脉冲电流产生电路的输入/输出端连接外部电源，所述储能单元与所述外部电源并联；
所述采样控制电路用于在所述外部电源掉电时，基于所述电池温度和所述电池电压控制所述脉冲电流产生电路基于所述储能单元提供的电流输出第一脉冲电流对所述第一电池包充电、或者控制所述第一电池包基于第二脉冲电流向所述脉冲电流产生电路放电，以对所述第一电池包进行加热放电，所述第二脉冲电流的电流值大于所述第一脉冲电流的电流值。
9.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述采样控制电路用于在将所述第一电池包加热充电至所述第一电池包的温度大于或者等于第四温度阈值、且所述第一电池包的电压小于第三电压阈值时，控制所述脉冲电流产生电路基于第一脉冲电流对所述第一电池包充电直至所述第一电池包的电压达到所述第三电压阈值；
其中，所述第三电压阈值为所述第一电池包充满电时所对应的电压。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述脉冲电流产生电路用于基于所述第一电池包提供的电流输出所述第一脉冲电流对所述第一电池包充电。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述脉冲电流产生电路的输入/输出端连接外部电源；
所述脉冲电流产生电路用于在所述外部电源工作时，基于所述外部电源提供的电流输出所述第一脉冲电流对所述第一电池包充电。
12.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括发电组件和如权利要求1至11任一项所述的电池系统，所述发电组件产生电能并将所述电能储存在所述电池系统内。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述供电系统还包括直流DC/DC变换模块和功率变换模块，所述发电组件通过所述功率变换模块与所述电池系统并联，所述电池系统与所述DC/DC变换模块并联。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述发电组件包括太阳能发电组件或者氢能发电组件，所述功率变换模块为DC/DC变换模块。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述发电组件包括风能发电组件或者油机发电组件，所述功率变换模块为交流AC/DC变换模块。
16.根据权利要求13-15任一项所述的系统，其特征在于，所述供电系统还包括直流母线和DC/AC变换模块，所述DC/DC变换模块通过所述直流母线连接DC/AC变换模块的输入端，所述DC/AC变换模块的输出端连接交流负载或者交流电网。
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