CN114156551A

CN114156551A - 电池系统和电池系统的控制方法

Info

Publication number: CN114156551A
Application number: CN202111423295.XA
Authority: CN
Inventors: 冯凯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-03-08

Abstract

本申请实施例提供一种电池系统和电池系统的控制方法，其中，电池系统，包括：电池模块，包括正极引出端和负极引出端；通用模块，包括电路板、第一连接器和第二连接器，第一连接器和第二连接器均设于电路板的第一表面，第一连接器连接于电路板与正极引出端之间，第二连接器连接于电路板与负极引出端之间，电路板通过第一连接器和第二连接器无线采集电池模块的工作信号；功能模块，连接于电路板的第二表面，功能模块用于接收电池模块的工作信号，并根据电池模块的工作信号对电池模块进行监控管理。本申请实施例的技术方案可以解决因信号采集线束短路、断路等引起电池模块信号误差、无信号等问题，有效提升了电池系统的安全性和可靠性。

Description

电池系统和电池系统的控制方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池系统和电池系统的控制方法。

背景技术

相关技术中，电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)的电路板通常采用线束与储能电池连接，以进行例如电压信号、温度信号等电池基础数据的采集。然而，线束容易出现短路或断路，从而可能导致电池模块产生信号误差或无信号等问题。

发明内容

本申请实施例提供一种电池系统和电池系统的控制方法，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种电池系统，包括：

电池模块，包括正极引出端和负极引出端；

通用模块，包括电路板、第一连接器和第二连接器，第一连接器和第二连接器均设于电路板的第一表面，第一连接器连接于电路板与正极引出端之间，第二连接器连接于电路板与负极引出端之间，电路板通过第一连接器和第二连接器无线采集电池模块的工作信号；

功能模块，连接于电路板的第二表面，功能模块用于接收电池模块的工作信号，并根据电池模块的工作信号对电池模块进行监控管理。

在一种实施方式中，电池模块包括多个电池单体和至少一个第三连接器，第三连接器连接于相邻两个电池单体之间；

通用模块还包括至少一个第四连接器，第四连接器连接于一个第三连接器和电路板之间，电路板通过第三连接器和第四连接器采集对应的电池单体的工作信号。

通用模块还包括至少一个温度检测装置，温度检测装置连接于一个第三连接器和电路板之间，电路板通过温度检测装置和第三连接器无线采集对应的电池单体的温度信号。

在一种实施方式中，温度检测装置与第三连接器之间设有绝缘导热层。

在一种实施方式中，电路板包括信号采集电路和保护电路，信号采集电路通过第一连接器和第二连接器无线采集电池模块的工作信号，保护电路用于在电池模块的电流大于预定电流值时保护电池模块。

在一种实施方式中，电池模块为多个，多个电池模块相连，多个电池模块的功能模块通讯连接，以控制多个电池模块的电压和容量保持一致。

在一种实施方式中，各电池模块均包括至少一个电池单体，至少两个电池模块的电池单体的数量不同。

在一种实施方式中，工作信号包括电压信号、电流信号、功率信号、电能信号中的至少一个，其中，电压信号和电流信号的采样精度大于等于Y，16位≤Y≤24位。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种电池系统的控制方法，包括：

获取多个电池模块的工作信号；

根据工作信号，确定各电池模块的升压或降压倍率；

根据升压或降压倍率，控制各电池模块升压或降压，以均衡多个电池模块的电压。

在一种实施方式中，电池系统的控制方法还包括：

根据工作信号，确定多个电池模块的容量；

在至少两个电池模块的容量不一致的情况下，均衡各电池模块的容量。

本申请实施例采用上述技术方案可以有效解决因信号采集线束短路、断路等引起电池模块信号误差、无信号等问题，且可以解决由于信号采集线束表皮绝缘材料磨损可能造成的线束绝缘层烧损从而引起电池包热失控和起火等风险，有效提升了电池系统的安全性和可靠性。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的电池系统的结构示意图；

图2示出根据本申请实施例的电池系统的控制方法的流程示意图；

图3示出根据本申请实施例的电池系统的控制方法的另一流程示意图；

图4示出根据本申请实施例的电池系统的控制方法的逻辑框图。

附图标记说明：

100：电池系统；

110：电池模块；111：正极引出端；112：负极引出端；

113：电池单体；114：第三连接器；

120：通用模块；121：电路板；122：第一连接器；

123：第二连接器；124：第四连接器；

125：温度检测装置；126：绝缘导热层；

130：功能模块。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

相关技术中，储能系统是电力系统“采-发-输-配-用-储”的重要组成部分，是构建新能源微电网的基础。电力系统中引入储能环节后，可以有效地实现需求侧管理，峰时使用储存电能可以降低电力系统投入，谷时存储电能则能提高电力系统利用率和化石能源效率。随着负荷峰谷差降低，还可能减少调峰资源的投入，节约燃料等运行成本。

储能系统中的电池管理系统是实现对储能电池进行实时监控、均衡、智能充放电保护等功能的关键部件，起到保障安全、延长寿命、估算剩余电量等作用。储能电池的安全、循环寿命、能量转换效率高低对储能系统的经济性好坏有决定性的影响，同时，储能系统对电池安全性管理有更高的可靠性要求。

传统的储能电池管理系统技术方案中，电池管理系统电路板使用线束与储能电池连接，进行电压信号、温度信号、通信信号等电池基础数据的采集。其中，电池管理系统的电路板与储能电池之间的连接方式通常为：

1.电池管理系统的电路板使用电压信号采集线束与电池组中的电池单体连接，电压信号采集线束需与每个电池单体的正负极连接或与电池极柱连接条连接。

2.电池管理系统的电路板通过至少一根温度信号采集线束与电池组中的电池单体的特定位置或电池组的特定位置连接。

3.通信信号一般采用一级或多级的RS485总线(RS485总线是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义，RS485采用半双工工作方式，支持多点数据通信，RS485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络)或CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线，各级之间有控制器或信号集中装置来实现多路通信信号的扩展。

另外，电池管理系统采用MCU((Microcontroller Unit，微控制单元)加AFE(Analogue Front End，模拟前端)架构，受AFE限制，电池管理系统结构功能相对固定，采样电阻及控制电池充放电开关的MOSFET(Metal-Oxide-Se miconductor Field-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)损耗大，其他架构如电池保护芯片，电池管理系统功能即芯片规定的功能。

目前，包括动力电池、面向消费级市场在内的国内外电池管理或保护控制技术，通常都具有电池过充电控制、过放电控制、电压、电流、温度监测及简单的通信等功能，基本满足电池储能系统的需求。然而，随着新能源和储能产业的兴起，储能的规模越来越大，级联和并联的电池组越来越多，逐渐渗透到工商业、电网等需要大容量储能、集中部署的用户侧和电网侧，这对电池管理系统的安全性、系统可靠性等都提出了更高的要求和技术挑战。

同时，国内外主要储能电站的历次火灾和安全事故表明，现有电池管理系统架构、功能和性能均有较大的提升空间和改进的必要性。在通信基站机房、数据中心、变电站、光伏风力发电新能源电站等重要场所和领域，所部署和配套的储能系统，电池管理系统承担的电池基础数据采集功能任务，对于系统运行安全和可靠性十分重要。因此，需要最大程度地消除储能电站的运行风险的同时，提高系统运行维护便捷性和系统运营投资回报率。

传统电池管理系统，在电池基础数据采集技术、方法和后计算处理方面，包括电池SOC(State Of Charge，荷电状态)预测精度、电池均衡技术等方面均有待发展和提高。传统技术方案存在的缺点和不足之处是：

1.电池单体电压采样和电池组电压采样、电流采样精度低。

(1)主流电池管理系统的采样系统，其模拟数字转换(Analogue DigitalConversion，ADC)精度为12位～16位，由于电池单体过压保护、欠压保护、过压保护恢复、欠压保护恢复等关键数据精度决定了电池单体对电池组过欠压保护的影响程度。而采样精度低，使得一组电池组往往会因为单个电池的采样不准确，提前或延后动作。欠压数据采样不准确，提前关闭电池组，则造成放电不足，存在经济损失；过压数据采样不准确，过晚关闭电池组，则电池电压过高降低寿命且发热量增加，严重时引发电池内部锂枝晶析出，更严重则可能引起燃烧。并且，采样精度低直接因此电池SOC计算不准，从而同样可能引发上述风险。

(2)人工组装线束过程中的线束拉力无法有效控制，由于电池组电压采样线束、温度采样线束端子的连接通常通过人工逐一紧固，电池连接点数量众多，对应复杂。而且，线束塑胶绝缘皮剥除后裸露单股或多股铜导线，其长度无法保持完全一致，且多采用机械压接方式冷压接在导电铜鼻中，无法保证铜鼻与铜导线接触良好，部分铜鼻与塑胶绝缘皮及铜导线混压，造成接触不良和长期运行锈蚀，引起接触电阻变化，影响测量精度。

(3)当电池单体、线束敷设区域出现局部高温(非燃烧)情况，对线束影响较为严重，线束热胀应力及塑胶绝缘皮变形、破裂，可能引起线束内导线间直接短路。由于磷酸锂电池的自燃点为500℃～800℃，交联聚乙烯绝缘90℃、阻燃聚氯乙烯绝缘和护套70℃和105℃、聚全氟乙丙烯绝缘不超过200℃，最高的绝缘皮不超过260℃，因此当线束敷设周围环境出现超过线束耐温限值的高温条件，将直接损坏线束，信号采集装置在电池周围或线束所在区域出现高温条件下，由于线束的破损无法获得有效数据，从而可能由于失去及时的保护告警时间而造成大面积风险。

(4)对于电池充放电流保护来说，采样精度低，即保护动作电流全量程的阈值电压V_{I_sample}高。对于高的阈值电压，在相同的充放电电流I的条件下，需要增加采样电阻阻值R_sample，由公式P_loss＝I²×R_sample可知，采样电阻阻值增加，发热量P_loss势必增加。带来的主要问题是电池管理系统损耗加大，发热量大，散热条件未适配或处置得当时，可能引发过温失控。

2.温度传感器少、监测点安装困难、缺乏电芯级温度监控。

电池单体运行温度是预警储能系统的最关键参数。而目前包括特斯拉在内的国内外一流电池管理系统中，均采用液冷或风冷、加热膜的方式为电池降温或维持恒温，对于电池单体温度监测的技术较少。但是，一旦电池内部出现过温、鼓包或局部短路高温条件，均缺乏技术手段进行及时监测、预警和控制。同时，由于热电偶或温度传感器的大量线束会影响原有电池组的内部结构，而热电偶本身也需要有效固定，因此，电池数量众多，很难将温度传感器采用连线的方式布置在每个电池单体的侧面或表面。

3.级联和串联的通信线束复杂、功率线路损耗大。

(1)电池成组后，电池组或电池模块之间的通信，多采用有线通信方式的多级架构，实现一层拖多组、上层拖下层的多层主从控制的通信架构。部分通信系统采用基于CAN总线的CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，带有冲突检测的载波侦听多路存取)，虽然从通信机理上是无主从架构，但储能系统电池组多，CAN总线带宽有限，从控制机理上仍为通过主控制器管理多个采集器或集中器的主从架构。带来的问题是，大量的通信线缆，储能系统扩展和维护必须依赖现有控制器、采集器或集中器的硬件接口数量，也存在线缆部署通道高温引发通信失效的问题。同时，制造、运行调试、维护工作量繁冗、故障诊断困难。

(2)由于传统电池管理系统多采用单独从电池负极或正极引出功率线，通过锁螺丝端子方式分别与充电机或负载连接，或与双向电源功率控制器、变流器进行连接，连接端子等效电阻约0.5mΩ～2mΩ，且进出线均有此等效电阻。因此，目前我国大容量储能电池主流1C电流在300A～500A之间，在此条件下，此部分常见功率损耗可达数十瓦到上百瓦，线路功率损耗对系统影响严重，对于10千瓦级别的系统，将直接损失近1％的效率。

4.采样功能单一且受限于AFE芯片、难于修改以匹配不同电池。

现有AFE主流芯片，为欧美品牌主导，如Texas Instrument、Analogue Devices、Microchip等公司，一般支持16串或特定数量的电池组。国产AFE芯片，基本以7串电池为分水岭，7串以下的主要面向手机充电宝、电动工具、低速车辆的电池管理系统，不适用于储能领域，7串以上的电池管理系统组成级联高压串联形式时，其耐压受最小系统限制，不易自由形成多个电池组级联系统，通常采用定制高压电池管理系统方式，或采用各系统电气隔离方式进行级联，8串电池管理系统无法直接适配7串电池组，7串电池组不易级联成14串或更高串数的电池组，很难满足储能系统的灵活应用需求。

5.无全生命周期在线监测或历史数据。

传统的电池管理系统，针对电池单体或电池组的全生命周期管理，自出厂之日起到投放运行期间，缺乏在线数据监测或历史数据。在储能系统未正式投运之前，电池组静态参数采集方面，传统的面向储能系统的电池管理系统，与电动汽车动力电池管理系统类似，均缺乏持续的在线监测数据和历史数据。电池运输期间、电池组仓库存储期间、二次搬运期间、现场组装期间的数据，由于不能组成完整的电池管理系统，因此在投运调试交付前，均无数据监测能力，这对于在调试过程中出现的安全风险无法控制。

本申请实施例的电池系统和电池系统的控制方法可以解决或缓解相关技术中的一项或更多项技术问题。

图1示出根据本申请第一方面实施例电池系统100的结构示意图。其中，电池系统100可以为储能系统，例如工商业及家庭储能等电化学储能系统。

如图1所示，该电池系统100包括：电池模块110、通用模块120和功能模块130。

其中，电池模块110包括正极引出端111和负极引出端112。可选地，电池模块110可以包括磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元锂电池、超级电容、铅酸电池等电化学储能装置。

通用模块120包括电路板121、第一连接器122和第二连接器123，第一连接器122和第二连接器123均设于电路板121的第一表面，第一连接器122连接于电路板121与正极引出端111之间，以实现电路板121和正极引出端111的电连接。第二连接器123连接于电路板121与负极引出端112之间，以实现电路板121与负极引出端112的电连接。

电路板121通过第一连接器122和第二连接器123无线采集电池模块110的工作信号。其中，电池模块110的工作信号可以包括电压信号、电流信号等信号，电路板121还可以通过第一连接器122和第二连接器123获取电池模块110的工作电源。

可选地，电路板121可以采用耐温150℃及以上的高温PCB板制造，以解决长期工作在电池模块110内部高温环境下的线束老化和软化问题。

功能模块130连接于电路板121的第二表面。其中，电池管理系统包括通用模块120和功能模块130。功能模块130可以为多个，各功能模块130与电路板121之间可以通过印刷版插座、标准插针连接、焊接等方式连接，但不限于此。

功能模块130用于接收电池模块110的工作信号，并根据电池模块110的工作信号对电池模块110进行监控管理，以起到保障安全、延长寿命、估算剩余电量等作用。

根据本申请实施例的电池系统100，通过使电路板121无线采集电池模块110的工作信号，可以有效解决因信号采集线束短路、断路等引起电池模块信号误差、无信号等问题，且可以解决由于信号采集线束表皮绝缘材料磨损可能造成的线束绝缘层烧损从而引起电池包热失控和起火等风险，有效提升了电池系统的安全性和可靠性。

在一种实施方式中，参照图1，电池模块110包括多个电池单体113和至少一个第三连接器114，第三连接器114连接于相邻两个电池单体113之间。

例如，在图1的示例中示出了三个电池单体113和两个第三连接器114，为方便描述，将三个电池单体113从左向右依次称为第一电池、第二电池和第三电池。其中，第一电池的负极极柱为电池模块110的负极引出端112，第三电池的正极极柱为电池模块110的正极引出端111。第一电池的正极极柱与第二电池的负极极柱通过一个第三连接器114电连接，第二电池的正极极柱与第三电池的负极极柱通过另一个第三连接器114电连接。

通用模块120还包括至少一个第四连接器124，第四连接器124连接于一个第三连接器114和电路板121之间，电路板121通过第三连接器114和第四连接器124采集对应的电池单体113的工作信号。

示例性地，第三连接器114可以形成为“板状结构”，即第三连接器114可以为平而薄的形状。通用模块120可以固定于第三连接器114的一侧表面，例如通用模块120与第三连接器114的连接方式可以为螺纹连接和弹性连接等，通用模块120可以直接通过第四连接器124与第三连接器114固定，或者，也可以是通用模块120的其它结构与第三连接器114固定。

由此，通过设置上述的第三连接器114和第四连接器124，电路板121可以分别采集各电池单体113的工作信号例如电压信号和电流信号等，功能模块130可以根据各电池单体113的工作信号对电池单体113进行监控管理，在电池单体113出现工作异常例如过充电、过放电等情况时可以及时监测到，可以有效保证电池模块110的每个电池单体113的安全性，从而可以延长整个电池模块110的使用寿命。而且，与现有的信号采集线束需与每个电池单体113的正负极连接的方式相比，可以进一步解决因信号采集线束短路、断路等引起电池模块110信号误差、无信号等问题。

图1中显示了三个电池单体113、两个第三连接器114和两个第四连接器124用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后，显然可以理解将该方案应用到其它数量的电池单体113、第三连接器114和第四连接器124的技术方案中，这也落入本申请的保护范围之内。

在一种实施方式中，如图1所示，通用模块120还包括至少一个温度检测装置125，温度检测装置125连接于一个第三连接器114和电路板121之间，电路板121通过温度检测装置125和第三连接器114无线采集对应的电池单体113的温度信号。

由此，通过设置上述的温度检测装置125，功能模块130可以用于接收电池单体113的温度信号，并根据电池单体113的温度信号对电池单体113进行监控管理，避免电池单体113温度过高，可以提高安全性。而且，由于电池单体113通常为锂电池，锂电池对温度的敏感性主要源于其材料物化性质的温度敏感性，温度会直接影响电极材料的活性和导电率、锂离子在电极上的嵌入和脱嵌、隔膜的锂离子透过性等，进而影响到电池内部的电化学反应，由于电芯极柱是电池单体113内部温度传导最直接的部位，通过使温度检测装置125连接于第三连接器114和电路板121之间，温度检测装置125可以靠近电池单体113的极柱，可以无需采用温度采集线束，从而可以降低由于温测不准、温度采集线束等问题引起的温度失控等安全隐患。

可选地，温度检测装置125可以为温度传感器，如温差范围在0.5℃～1℃(包括端点值)的温度传感器，但不限于此。

在一种可选的实施方式中，温度检测装置125与第三连接器114之间设有绝缘导热层126。例如，绝缘导热层126可以为绝缘导热硅脂，但不限于此。如此设置，绝缘导热层126具备抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能，可以增加温度采集传感器的导热接触面，在准确检测电池单体113的温度的同时，可以实现温度检测装置125和极柱之间的绝缘。

在一种实施方式中，电路板121包括信号采集电路和保护电路，信号采集电路通过第一连接器122和第二连接器123无线采集电池模块110的工作信号，保护电路用于在电池模块110的电流大于预定电流值时保护电池模块110。

这样，可以通过信号采集电路代替相关技术中的信号采集线束，有效解决由于采用信号采集线束导致的连接点多、结构受限、以及因信号采集线束短路、断路等引起电池模块110信号误差、无信号等问题，更加安全可靠。而且，在电池模块110的电流大于预定电流值时，功能模块130可以在接收到电流过大的信号后发出断开指令，保护电路在接收到断开指令后断开电路，以保护电池模块110，进一步提高了电池模块110的安全性。

在一种实施方式中，电池模块110可以为多个，多个电池模块110相连，多个电池模块110的功能模块130通讯连接，以控制多个电池模块110的电压和容量保持一致。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

当然，功能模块130不仅可以均衡多个电池模块110的容量，还可以均衡同一电池模块110的各电池单体113的容量。例如，当同一电池模块110包括多个电池单体113时，在至少两个电池单体113的容量不一致的情况下，电池模块110对应的功能模块130可以发出均衡指令，通用模块120执行均衡指令并控制电池单体113的电能发生转移，以均衡各电池单体113的容量，使同一电池模块110的多个电池单体113的容量相一致。

示例性地，多个电池模块110可以构成电池模组，各电池模块110可以均包括至少一个电池单体113。其中，多个电池模块110的电池单体113的数量可以均相同或均不同，或者，多个电池模块110中的其中一部分的电池单体113的数量相同，多个电池模块110中的另一部分的电池单体113的数量不同，此时至少两个电池模块110的电池单体113的数量不同。

由此，功能模块130可以具有信号处理、无损主动均衡、无线传输及电池管理主控的功能，且由于通用模块120和功能模块130具有通用性，在电池模块110的电池单体113的数量不同的情况下可以实现电池模块110的级联，从而可以解决不同串数电池单体113的电池模块110存在级联通信线缆带来的问题。而且，电池模块110生产完成后即可与通用模块120和功能模块130组装成完整的电池系统100，从而可以实现电池模块110的全生命周期进行监控、保护，包括工作状态、发生自放电的充放状态、待机等状态，当监测到电池模块110中的电池单体113或是级联的电池模块110自放电后容量不一致或异常，可以立即进行包括主动均衡、自燃预警或其他安全预警在内的有效控制及告警动作，以进一步提高储能系统的安全性。

在一种实施方式中，工作信号包括电压信号、电流信号、功率信号、电能信号中的至少一个，其中，电压信号和电流信号的采样精度大于等于Y，16位≤Y≤24位。例如，可以通过微控制单元MCU控制高精度信号采集芯片，对电池模块110中的电池单体113进行实时采集精度大于等于16～24位的电流、电压信号，微控制单元MCU对采集的电池单体113的电压、电流、功率、电能、温度等数据检测处理分析经无线传输，进行电池模块110容量标定、电池状态SOC估计、均衡管理和实时的保护管理。

由此，通过使16位≤Y≤24位，电压信号和电流信号的采样精度较高，更加准确，可以有效解决电池管理系统损耗加大、发热量大及散热条件未适配或处置得当时可能引发的过温失控的问题，可以延长电池系统100的使用寿命。

根据本申请第二方面实施例的电池系统100的控制方法，如图2和图4所示，包括：

获取多个电池模块110的工作信号。

在该步骤中，通用模块120可以通过电池模块110之间的自检和通信，采集并获取多个电池模块110的工作信号，工作信号包括电压信号、电流信号、功率信号、电能信号、温度信号和容量信号中的至少一个。

根据工作信号，确定各电池模块110的升压或降压倍率。

在该步骤中，功能模块130可以接收多个电池模块110的工作信号，并且对多个电池模块110的信号数据进行分析，然后计算通用模块120对应的电池模块110的充放电倍率，并发出升压或降压指令。

根据升压或降压倍率，控制各电池模块110升压或降压，以均衡多个电池模块110的电压。这样，可以保证级联的多个电池模块110的输出电压一致。

在该步骤中，通用模块120可以执行功能模块130发出的升压或降压指令，以使各通用模块120的输出电压保持一致。其中，上述“均衡多个电池模块110的电压”在本申请中应当作广义理解，指的是多个电池模块110的电压差在预设范围内，而不仅限于多个电池模块110的电压完全相等。

在一种实施方式中，如图3和图4所示，电池系统100的控制方法还包括：

根据工作信号，确定多个电池模块110的容量。

在该步骤中，多个电池模块110的工作信号包括容量信号。功能模块130可以根据容量信号确定电池模块110的容量，并计算多个通用模块120对应的多个电池模块110的容量一致性，然后判断多个电池模块110的容量是否一致。

在至少两个电池模块110的容量不一致的情况下，均衡各电池模块110的容量。

在该步骤中，在判断至少两个电池模块110的容量不一致的情况下，通过功能模块130计算各电池模块110需均衡的容量，并控制电能发生转移，以均衡各电池模块110的容量；在判断多个电池模块110的容量均一致的情况下，通用模块120保持实时采集信号的动作，重复步骤S1。

由此，可以在电池模块110的容量不一致时执行主动均衡动作，可以提高电池状态SOC数据估计的准确性和确保电池模块110均衡管理的精确性以及持续完整地进行电池模块110全生命周期数据管理，有效保证电池模块110的安全性，延长电池模块110的使用寿命。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电池系统，其特征在于，包括：

电池模块，包括正极引出端和负极引出端；

通用模块，包括电路板、第一连接器和第二连接器，所述第一连接器和所述第二连接器均设于所述电路板的第一表面，所述第一连接器连接于所述电路板与所述正极引出端之间，所述第二连接器连接于所述电路板与所述负极引出端之间，所述电路板通过所述第一连接器和所述第二连接器无线采集所述电池模块的工作信号；

功能模块，连接于所述电路板的第二表面，所述功能模块用于接收所述电池模块的工作信号，并根据所述电池模块的工作信号对所述电池模块进行监控管理。

2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池模块包括多个电池单体和至少一个第三连接器，所述第三连接器连接于相邻两个所述电池单体之间；

所述通用模块还包括至少一个第四连接器，所述第四连接器连接于一个第三连接器和所述电路板之间，所述电路板通过所述第三连接器和所述第四连接器采集对应的电池单体的工作信号。

3.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池模块包括多个电池单体和至少一个第三连接器，所述第三连接器连接于相邻两个所述电池单体之间；

所述通用模块还包括至少一个温度检测装置，所述温度检测装置连接于一个第三连接器和所述电路板之间，所述电路板通过所述温度检测装置和第三连接器无线采集对应的电池单体的温度信号。

4.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述温度检测装置与所述第三连接器之间设有绝缘导热层。

5.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电路板包括信号采集电路和保护电路，所述信号采集电路通过所述第一连接器和所述第二连接器无线采集所述电池模块的工作信号，所述保护电路用于在所述电池模块的电流大于预定电流值时保护所述电池模块。

6.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池模块为多个，多个所述电池模块相连，多个所述电池模块的功能模块通讯连接，以控制多个所述电池模块的电压和容量保持一致。

7.根据权利要求6所述的电池系统，其特征在于，各所述电池模块均包括至少一个电池单体，至少两个所述电池模块的电池单体的数量不同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池系统，其特征在于，所述工作信号包括电压信号、电流信号、功率信号、电能信号中的至少一个，其中，所述电压信号和所述电流信号的采样精度大于等于Y，16位≤Y≤24位。

9.一种电池系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取多个电池模块的工作信号；

根据所述工作信号，确定各所述电池模块的升压或降压倍率；

根据所述升压或降压倍率，控制各所述电池模块升压或降压，以均衡多个所述电池模块的电压。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述工作信号，确定多个所述电池模块的容量；

在至少两个所述电池模块的容量不一致的情况下，均衡各所述电池模块的容量。