CN115101840A - 电池系统和电池包连接状态识别方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电池系统和电池包连接状态识别方法，该电池系统包括：多个电池包，多个所述电池包直接或间接连接；信号线，所述信号线与每个所述电池包可控连接；检测判断模块，用于获取所述信号线的电压值，并根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。采用本系统能够在对电池包进行串并联后，自动识别每个电池包连接状态的方法。

Description

电池系统和电池包连接状态识别方法
技术领域
本申请涉及新能源技术领域，特别是涉及一种电池系统和电池包连接状态识别方法。
背景技术
随着新能源技术的发展，电池应用的范围越来越广泛。目前很多厂商都会制造电池包进行生产销售，而用户在购买到电池包后，对电池包进行串并联，以满足用电系统对电池容量和输出电压的需求。
通常而言，用户在进行串并联时，需要先确保所有的每个电池包的总容量、剩余容量和电池包两端电压都是完全一致的，然后再选择若干个电池包进行并联形成电池包串，所有并联之后的容量仍然一致，最后再将多个电池包串进行串联，得到用户期望的额定容量和电压的由多个电池包构成的电池系统。
然而，在实际应该过程中，无法保证每个用户都阅读操作指南，根据操作指南进行处理，并且也无法保证每个用户都具有一定的电工理论基础知识和必要的电工工具。通常情况下，用户会随意对电池包进行串和/或并联连接，此时若电池包之间连接不合理或连接出错，可能会造成无法正确上电的风险，甚至可能会产生安全隐患，严重影响用户的用电体验。
因此，需要提出一种能够在对电池包进行串并联后，自动识别每个电池包连接状态的方法。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在对电池包进行连接后，自动识别每个电池包连接状态的电池系统和电池包连接状态识别方法。
为此，作为本申请的第一方面，提供一种电池系统。所述系统包括：
多个电池包，多个所述电池包直接或间接连接；
信号线，所述信号线与每个所述电池包可控连接；
检测判断模块，用于获取所述信号线的电压值，并根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述电池包包括电池组、第一电压接入模块和第二电压接入模块；所述信号线包括至少一第一信号线和至少一第二信号线；
所述电池组的正极经所述第一电压接入模块与所述第一信号线可控连接，所述电池组的负极经所述第二电压接入模块与所述第二信号线可控连接。
在其中一个实施例中，所述第一电压接入模块至少包括一第一开关，所述第二电压接入模块至少包括一第二开关。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述电池包还包括与所述电池组串联的分压模块，所述电池组的正极经所述分压模块和所述第一电压接入模块与所述第一信号线可控连接，所述电池组的负极经所述第二电压接入模块与所述第二信号线可控连接。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述检测判断模块包括运算放大器和微处理器，所述运算放大器的第一输入端与所述第一信号线连接，所述运算放大器的第二输入端与所述第二信号线连接，用于获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值；所述微处理器用于根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述检测判断模块设置于多个所述电池包中的至少一第一电池包的内部；
所述检测判断模块用于控制所述第一电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置；
或者，所述检测判断模块用于控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述检测判断模块作为独立模块设置于电池系统中；
所述检测判断模块用于与多个所述电池包中的至少一第一电池包和至少一第二电池包进行通信，以使所述第一电池包控制所述第一电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线，所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置；
或者，所述检测判断模块用于与多个所述电池包中的至少一第一电池包和至少一第二电池包进行通信，以使所述第一电池包控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线，所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
作为本申请的第二方面，还提供一种电池包连接状态识别方法。所述方法应用于由多个电池包构成的电池系统中的至少一第一电池包，所述电池系统还包括至少一第二电池包，所述第一电池包和所述第二电池包分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，所述方法包括：
控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；
发送第一信息至所述第二电池包，所述第一信息用于指示所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；
获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态，包括以下至少一种：
响应于所述电压值处于第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为并联状态；
响应于所述电压值未处于所述第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为串联状态。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为串联状态，还包括：
根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量。
可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，若所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则所述根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量，包括以下至少一种：
响应于所述电压值为正值，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的正极侧；
响应于所述电压值为负值或者零，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的负极侧；
响应于所述电压值为正值，且所述电压值为所述第一电池包的电压的N倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共N-2个；
响应于所述电压值为负值，且所述电压值的绝对值为所述第一电池包的电压的M倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/电池组共M个；
响应于所述电压值为零，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间未串联电池包和/或电池包组；
其中，N为大于等于2的数，M为大于等于1的数，所述电池包组包括多个并联的所述电池包；
或者，
若所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则所述根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量，包括以下至少一种：
响应于所述电压值为正值或者零，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的正极侧；
响应于所述电压值为负值，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的负极侧；
响应于所述电压值为正值，且所述电压值为所述第一电池包的电压的M倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共M个；
响应于所述电压值为负值，且所述电压值的绝对值为所述第一电池包的电压的N倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共N-2个；
响应于所述电压值为零，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间未串联电池包和/或电池包组；
其中，N为大于等于2的数，M为大于等于1的数，所述电池包组包括多个并联的所述电池包。
如上所述的电池系统，通过将彼此连接的多个电池包中的每一个电池包与信号线进行可控连接，获取所述信号线的电压值，并根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。通过上述方式，可以在用户对电池包任意进行连接后，无需其他操作，自动地识别每个电池包之间的连接状态，进而确定整个电池系统中每个电池包之间的连接结构，可以更好地对电池系统进行精准管理。
提供上述发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步详细描述。上述发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。本申请所要求保护的主题不限于解决背景技术中指出的任何或所有缺点的实施方式。
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。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。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。
图1为一个实施例中电池包的结构示意图；
图2为一个实施例中控制模块的结构示意图；
图3为一个实施例中第一电压接入模块和第二电压接入模块的结构示意图；
图4为一个实施例中分压电路、第一电压接入模块和第二电压接入模块一结构示意图；
图5为一个实施例中分压电路、第一电压接入模块和第二电压接入模块另一结构示意图；
图6为一个实施例中检测判断模块的电压测量电路的结构示意图；
图7为一个实施例中电池系统的结构示意图；
图8为一个实施例中电池系统的具体结构示意图；
图9为一个实施例中电池包连接状态识别方法的流程示意图；
图10为一个实施例中确定控制主机的步骤的流程示意图；
图11为一个实施例中S106步骤的流程示意图；
图12为一个实施例中S206步骤的一种实施方式的流程示意图；
图13为一个实施例中第一电池包和第二电池包相对位置以及第一接入模块和第二接入模块的结构示意图；
图14为一个实施例中第一电池包和第二电池包相对位置以及第一接入模块和第二接入模块的结构示意图；
图15为一个实施例中S206步骤的另一种实施方式的流程示意图；
图16为一个实施例中第一电池包和第二电池包相对位置以及第一接入模块和第二接入模块的结构示意图；
图17为一个实施例中第一电池包和第二电池包相对位置以及第一接入模块和第二接入模块的结构示意图；
图18为一个实施例中多个电池包的混连的连接结构示意图。
附图中各部件标记如下：100、电池包；120、电池组；140、第一电压接入模块；160、第二电压接入模块；180、控制模块；182、BMS；184、电压测量电路；142、第一开关；144、第一电阻；162、第二开关；164、第二电阻；220、检测判断模块。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。应当进一步理解，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。再者，本文中使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种参数或模块，但这些参数或模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的参数或模块彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一参数也可以被称为第二参数，类似地，第二参数也可以被称为第一参数。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的电池系统适用于多种应用场景，如并网发电储能领域、离网光储领域（用于对家庭、房车、游艇中的用电设备进行供电）、风储发电领域、电动设备领域等，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。以下将以离网光储领域为例进行说明，对于其他应用场景基本类似，不再赘述。
在离网光储应用场景下，完整的光储系统至少包括光伏发电系统、电力变换系统、电池系统以及用电系统，光伏发电系统由若干太阳能电池板串并联构成，用于将太阳能转换成电能，电力变换系统将光伏发电系统产生的电能注入至电池系统中进行存储，用电系统再将电池系统中储存的电能适配为用电设备所需的电力。前述的电力变换系统通常可以采用如带有MPPT功能的DC/DC变换器来实现，用电系统通常可以采用DC/DC变换器、DC/AC变换器来实现。在此重点介绍电池系统，电池系统通常是通过将多个电池包彼此连接组成，电池包相互串联使用能够提高电池组的输出电压，电池包相互并联使用能够获得更大的电池容量。因此为了获得目标电压等级和容量的电池系统，用户会将多个电池包彼此串并联，从而得到高电压大容量的电池系统来进行储能和供电。而目前有些用户在得到电池包后，通常会随意的进行串联和/或并联或者在电池包串并联过程中误操作而导致连接错误，在电池包上电后，由于未能很好的识别各个电池包的连接关系，造成不能很好的管理各个电池包的充放电，影响电池系统的正常使用，严重的情况可能会产生电池包的安全隐患。
因此，为了解决上述问题，本申请提供了一种电池包、电池系统和电池包连接状态识别方法。
在一个实施例中，如图1所示，本申请提供了一种电池包100，包括：电池组120、第一电压接入模块140、第二电压接入模块160和控制模块180。
其中，电池组120分别和第一电压接入模块140、第二电压接入模块160以及控制模块180连接。
可选地，电池组120由若干个电池电芯彼此串并联构成，用于储能和供电；其中电池电芯的数量大于或者等于1，且具体数量可由实际应用场景决定，在此不做限定。电池电芯的类型可包括但不限于钴酸锂电池，锰酸锂电池，镍钴锰酸锂电池，镍钴铝酸锂电池，磷酸铁锂电池，或者钛酸锂电池。第一电压接入模块140和第二电压接入模块160，分别用于将电池组120的正极和负极可控连接至第一信号线（未图示）和第二信号线（未图示），将在后续实施例中具体阐述。控制模块180，用于检测电池组120的性能参数。
在一些可行的实施方式中，如图2所示，控制模块180可以包括检测判断模块，所述检测判断模块可以包括BMS （Battery Management Systerm） 182和电压测量电路184。BMS182分别和电池组120和电压测量电路184连接。BMS 182用于智能化管理及维护各个电池单元，监控电池的状态，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命。具体地，BMS182可以实现如下一种或者多种功能：电池组120中的单体电池电芯的电芯参数测量或监控，包括如下一种或多种：电芯电压、电芯剩余电量（State of Charge，即SOC）、电芯温度、电芯电流、电芯健康状态（State of Health，即SOH）；电池组120中的单体电池电芯的能量均衡，即为单体电池电芯进行均衡充放电，使电池组120达到均衡一致的状态；电池组120总电压测量；电池组120总电流测量、SOC计算，准确估测电池组120的荷电状态，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤；动态监测电池组120的工作状态：在电池充放电过程中，实时采集电池组120的电压和温度；充放电电流及总电压，防止电池发生过充电或过放电现象、实时数据显示；数据记录及分析，同时挑选出有问题的电池，保持电池运行的可靠性和高效性；通讯组网功能。
电压测量电路184分别和第一电压接入模块140的输出端以及第二电压接入模块160的输出端连接，用于测量第一电压接入模块140的输出端以及第二电压接入模块160的输出端之间的电压；当第一电压接入模块140的输出端与第一信号线（未图示）连接、第二电压接入模块160的输出端与第二信号线（未图示）连接时，电压测量电路184测得的电压值即等于第一信号线和第二信号线之间的电压。在实际工作过程中，电压测量电路184用于采集第一信号线和第二信号线之间的电压，BMS 182在获得该电压后再进行相应的判断和控制，该内容将在本申请后续的实施例中具体描述。
在一些可行的实施方式中，如图3所示，第一电压接入模块140至少包括一第一开关，第二电压接入模块160至少包括一第二开关。
可选地，第一电压接入模块140可以直接为第一开关，第二电压接入模块160可以直接为第二开关，即电池组120的两极可以直接通过第一开关和第二开关分别连接第一信号线（未图示）和第二信号线（未图示）。
可选地，第一电压接入模块140还可以包括第一开关142和第一电阻144，电池组120和第一电阻144连接后与第一开关142连接，或者电池组120也可以和第一开关142连接后与第一电阻144连接。第二电压接入模块160还可以包括第二开关162和第二电阻164，电池组120和第二电阻164连接后与第二开关162连接，或者电池组120也可以和第二开关162连接后与第二电阻164连接。第一开关142和第二开关162的数量在本实施例中不做限制，只要能实现将电池组120的两极可控连接至第一信号线（未图示）和第二信号线（未图示）的目的即可。第一开关142和第二开关162可以采用金属氧化物半导体型场效应管（metal oxidesemiconductor fieldeffect transistor，可简称为MOSFET或者MOS管）来实现，也可以采用三极管、继电器等电子元器件来实现，在此不做限定，只要能实现根据对应的驱动信号来进行导通和断开、使得电池组与信号线之间可控连接的目的即可。
在本实施方式中，第一电阻144和第二电阻164的可以减小电池包与信号线连接时电流过大的问题，也就是说，第一电阻144和第二电阻164可以分别采用第一限流元件和第二限流元件代替，限流元件的数量、连接方式以及元件类型均不作限制，只要能起到电池组120与信号线连接时降低电流的目的即可，该实现方式均在本申请的保护范围之内。
在一些可行的实施方式中，所述电池包还可以包括与电池组120连接的分压模块，分压模块用于对电池组120的输出电压进行分压，使得当电池组120连接到信号线时分压模块可以降低电池组120的输出电流大小，避免对电压测量电路184造成损坏或影响。
可选地，电池组120的正极经过分压模块和第一接入模块连接，电池组120的负极和第二接入模块直接连接，分压模块可以包括并联或者串联的电阻。图4和图5示出了一种可行的包括分压模块的电池包实施方式，其中P可以为前述的电池组120。如图4所示，第一电压接入模块140包括第一开关S正，第二电压接入模块160包括第二开关S负，电阻R1和电阻R2串联后构成本实施方式中的分压模块。在本实施方式中，电压测量电路184测得的电压为分压电阻R1两端的电压，而并非电池组P两端的电压，因此可以降低电压测量电路的电路开销，避免电压测量电路直接与电池组P连接而出现大电流造成电路损坏的风险。作为一种可选的实施方式，在图4所示的电池包实施方式的基础上，电压接入模块还可以进一步包括电阻，如图5所述，第一电压接入模块140包括第一开关S正和电阻R正，第二电压接入模块160包括第二开关S负和电阻R负。电阻R正和电阻R负可以进一步降低整个电路中的电流大小。
在本实施例中，电池组120经过分压模块后接入信号线，分压的原因在于，如果单个电池包的电压比较高，或者多个电池包串联使用的时候系统电压过高，会导致电压测量电路184承受压力过大，从而导致电压测量电路184损坏。
在一个实施例中，如上所述的检测判断模块包括BMS182和电压测量电路184，所述电压测量电路至少包括运算放大器，用于获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值；所述BMS的微处理器MCU用于根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
具体地，如图6所示的检测判断模块的电压测量电路结构示意图，微处理器MCU（Microcontroller Unit）可以是电池包的BMS中的MCU。运算放大器的第一输入端（反向输入端）与电阻R3连接，电阻R3和开关S1连接，开关S1可以连接至第一信号线和第二信号线中的任意一个以及第一电压接入模块140的输出端。运算放大器的第二输入端（同相输入端）与平衡电阻R5连接，平衡电阻R5分别和开关S2和下拉电阻R6连接，开关S2连接至第一信号线和第二信号线中的另一个以及第二电压接入模块160的输出端连接。作为一种优选的实施方式，运算放大器的第一输入端通过电阻R3和第一开关S1与第一信号线可控连接，第二输入端通过平衡电阻R5和第二开关S2可控连接。下拉电阻R6接地。运算放大器的输出端通过电阻R7和微处理器MCU连接，用于将表示电压测量电路所测得的第一信号线和第二信号线之间的电压差值的数值Vout输出至MCU。MCU在获得数值Vout后，即可根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置，具体判断方法将在后续的实施例中具体介绍，在此不再赘述。其中，检测判断模块还包括反馈电阻R4，反馈电阻R4一端与运算放大器的第一输入端连接，另一端与运算放大器的输出端连接。
如上所述的电池包，当多个电池包相互连接时，通过将每个电池包的电池组通过电压接入模块与信号线连接，并测量信号线的电压值，即可判断每个电池包之间的连接方式和/或每个所述电池包之间的相对位置，进而方便电池系统更好地对电池系统中每个电池包进行充放电管理。
在本申请提供的另一个实施例中，如图7所示，本申请还提供一种电池系统，所述电池系统包括：多个电池包100，多个所述电池包100直接或间接连接；信号线，所述信号线与多个所述电池包100中的每个电池100包可控连接；检测判断模块220，用于获取所述信号线的电压值，并根据所述电压值确定多个电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
在一些可行的实施方式中，多个电池包100直接或间接连接是指可以以并联和/或串联的方式彼此连接。具体来说，多个电池包100彼此之间的连接方式可以是串联、并联、先串联再并联或者先并联再串联，具体的连接方式在本实施方式中并不限定，用户可以根据实际应用场景和用电需求来设定多个电池包之间的连接方式。一个典型的应用场景为用户对原有的电池系统进行扩容，通常而言，随着电池使用时长的增加、用电设备数量或功率的增加等因素，原有的电池系统将无法继续满足用电需求，此时用户会购买新的电池包对原有电池系统进行扩容，然后由于无法保证每个用户都阅读操作指南，根据操作指南进行处理，并且也无法保证每个用户都具有一定的电工理论基础知识和必要的电工工具，因此在进行扩容过程中，可能会存在电池包之间连接不合理或连接出错的问题，例如，原本应该串联的电池包被连接为并联，原本应该并联的电池包被连接为串联，混联系统中每个并联电池包组中的电池包数量不同。
在一些可行的实施方式中，多个电池包100之间可以进行通信连接，如每个电池包100内置有RS485或者CAN通讯芯片，各电池包之间通过RS485或者CAN通讯总线相互彼此连接，用于形成通信连接。
在一些可行的实施方式中，电源母线用于将电池系统与负载、电力变换模块或者电网连接，用于对电池系统进行充放电。
在一些可行的实施方式中，信号线与每个电池包可控连接。可控连接的实现方式通常是指每个电池包与信号线连接的电路的导通与关断是可控的，电池包在接收到第一类型的信号时，电池包与信号线连接；电池包在接收到第二类型的信号时，电池包与信号线断开；由此可以实现每个电池包与信号线之间的可控连接。当电池包与信号线连接时，该电池包的输出电压可以加载到信号线上，并由此被检测判断模块220检测到。
检测判断模块220，用于获取信号线的电压值，根据电压值执行对应的判断策略，进而确定多个电池包之前的连接方式和/或多个电池包之间的相对位置关系。
在一些可行的实施方式中，由于每个电池包与信号线是可控连接的，因此可以依次控制不同的电池包与信号线连接并获取相应的信号线的电压值，
在一些可行的实施方式中，所述电池包包括电池组120、第一电压接入模块140和第二电压接入模块160；所述信号线包括至少一第一信号线和至少一第二信号线。所述电池组120的正极经所述第一电压接入模块140与所述第一信号线可控连接，所述电池组120的负极经所述第二电压接入模块160与所述第二信号线可控连接。所述第一电压接入模块140至少包括一第一开关142，所述第二电压接入模块160至少包括一第二开关162。另一种可能的实施方式中，电池组120的正负极与电压接入模块的连接方式可以交换，如所述电池组120的负极经所述第一电压接入模块140与所述第一信号线可控连接，所述电池组120的正极经所述第二电压接入模块160与所述第二信号线可控连接。所述第一电压接入模块140至少包括一第一开关142，所述第二电压接入模块160至少包括一第二开关162。其中，第一开关142和第二开关162可以根据控制信号实现导通或关断，从而使得电池组120的双极（正极和负极）与第一信号线和第二信号线彼此连接或不连接。
可选地，如图8所示，每个电池包之间、以及电池包和检测判断模块220之间可以建立通信连接，例如通过RS485或者CAN通讯总线相互彼此连接。可以理解的是，每个电池包之间、以及电池包和检测判断模块220还可以通过其他有线或者无线的方式通信联系，在本实施例中不进行限制每个电池包之间、以及电池包和检测判断模块220具体的通信方式。通过该通信连接，每个电池包之间、以及电池包和检测判断模块220之间可以进行主机竞争、地址分配、控制信号传输、运行数据传输等多个功能。
在如图8所示的实施例中，检测判断模块作为独立模块设置于电源系统中，在具体实施中，该独立模块可以是带有显示屏的控制盒，该控制盒可以与多个电池包彼此独立分割，可以进行单独的安装和控制，且具有接线端口用于与第一信号线和第二信号线进行连接，显示屏可以用于显示获取到的信号线的电压值、电池系统的状态参数、电池系统中各个电池包的状态参数以及各电池包之间的连接状态。此外，该控制盒还可以与用户的移动终端之间建立诸如蓝牙、Wi-Fi、NFC等方式的通信连接，使得用户通过移动终端即可获取整个电池系统或者电池系统中的电池包的运行状态以及运行参数等信息，同时可以对电池系统或者电池系统中的电池包进行远程控制。
在一些可行的实施方式中，检测判断模块也可以设置于电池系统中的至少一个电池包中，该电池包可以如图1-3中任意一个所示出的实施方式，在这种实施方式中，检测判断模块可以通过电池包的电压接入模块与信号线连接，也就是说，电池包可以只设置两个接线端口，该接线端口既可用于将电池包的电池组与信号线连接，还可用于电池包的检测判断模块与信号线连接。作为一种可能的实施方式，在电池系统的一个电池包中设置检测判断模块，在这种情况下，设置有检测判断模块的电池包即作为整个电池系统的控制主机，其他电池包作为从机而与控制主机通信和接受控制主机的控制，由此可以降低电池系统的成本和控制复杂度。作为另一种可能的实施方式中，电池系统的每个电池包都设置有检测判断模块，在这种情况下，每个电池包需要通过通信连接进行竞争选出控制主机，其他电池包作为从机接受控制主机的控制，由此当控制主机出现故障时可以将控制主机切换至其他电池包，保证整个电池系统运行的稳定性。
在一些可行的实施方式中，电池系统中每个电池包还包括与所述电池组串联的分压模块，所述电池组的正极经所述分压模块和所述第一电压接入模块与所述第一信号线可控连接，所述电池组的负极经所述第二电压接入模块与所述第二信号线可控连接。作为一种可能的实施方式，电池系统中每个电池包的电池组的正极经过分压模块和第一接入模块连接，电池组的负极和第二接入模块直接连接，分压模块可以包括并联或者串联的电阻。图4和图5示出了一种可行的包括分压模块的电池包实施方式，其中P可以为前述的电池组120。如图4所示，第一电压接入模块140包括第一开关S正，第二电压接入模块160包括第二开关S负，电阻R1和电阻R2串联后构成本实施方式中的分压模块。在本实施方式中，电压测量电路184测得的电压为分压电阻R1两端的电压，而并非电池组P两端的电压，因此可以降低电压测量电路的电路开销，避免电压测量电路直接与电池组P连接而出现大电流造成电路损坏的风险。作为一种可选的实施方式，在图4所示的电池包实施方式的基础上，电压接入模块还可以进一步包括电阻，如图5所述，第一电压接入模块140包括第一开关S正和电阻R正，第二电压接入模块160包括第二开关S负和电阻R负。电阻R正和电阻R负可以进一步降低整个电路中的电流大小。
在本实施例中，电池组120经过分压模块后接入信号线，分压的原因在于，如果单个电池包的电压比较高，或者多个电池包串联使用的时候系统电压过高，会导致电压测量电路184承受压力过大，从而导致电压测量电路184损坏。
在一些可行的实施方式中，所述检测判断模块220至少包括运算放大器和微处理器，所述运算放大器的第一输入端与所述第一信号线连接，所述运算放大器的第二输入端与所述第二信号线连接，用于获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值；所述微处理器用于根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
关于检测判断模块220中具体的实现方式可以参见上述如图6所示出的实施方式。如图6所示，运算放大器的第一输入端通常可以是反向输入端，第二输入端通常可以是同向输入端；作为一种可选的实施方式，运算放大器的第一输入端也可以是同向输入端，第二输入端也可以是反向输入端。
进一步地，如图6所示的实施方式中，运算放大器的第一输入端通过电阻R3和第一开关S1与第一信号线可控连接，第二输入端通过平衡电阻R5和第二开关S2与第二信号线可控连接，由此运算放大器可以采集第一信号线和第二信号线的电压差值，并将代表该电压差值的采样值Vout输出给微处理器MCU。MCU根据该电压差值，即可确定当前接入信号线的电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
可选地，第一信号线和第二信号线的电压值可以通过电阻直接连接到运算放大器，也可以再进行一次比例分压后，再接入运算放大器做一次减法，然后计算电压值。
再接入运算放大器做一次减法时，第一级运算放大器输出可以再用一级运算放大器将负电压抬升到正电压，然后比例缩小后。这样能够更好的测量电压值。
关于检测判断模块220中具体的实现方式可以参见上述如图6所示的电压测量电路184中的具体结构，检测判断模块220中的开关S1和第一信号线连接。检测判断模块220中的开关S2和第二信号线连接。检测判断模块220中的MCU和通信总线连接。另外关于本实施例中的电池包中的具体连接结构和限定可以参见上述电池包的实施例，在此不进行重复赘述。
在一个实施例中，如上所述电池包中的电压测量电路184和BMS 182构成了该实施例中的检测判断模块220，其两者的具体结构和作用是相同的。因此，作为一种可选的实施方式，检测判断模块220设置于多个所述电池包中的至少一第一电池包的内部，即通过多个电池包中一个或者多个电池包（该电池包可以为第一电池包）中的电压测量电路184和BMS182来确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
通常而言，电池系统中的电池包采用的都是相同额定电压的电池包，并且由于存在均衡控制，在整个电池系统中的每个电池包的电池包电压值基本相同，也就是说，即使每个电池包的电压值不同，任意两个电池包的电压差值也在很小的范围内；譬如，对于额定电压为12V的电池包来说，任意两个电池包的电压差值一般不超过2V，甚至在大多数情况下，不超过1V。因此，通过检测判断模块220获取到的电压值，通常应该是或者应该接近于单个电池包电压的整数倍，由此即可确定各个电池包之间的连接方式或者相对位置。
作为一种可能的实施方式，检测判断模块220设置于多个所述电池包中的至少一第一电池包的内部，所述检测判断模块220用于控制所述第一电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置，其中，第一电池包可以作为控制主机来对包括至少一第二电池包在内的其他从机电池包进行控制。
具体的，检测判断模块220设置于电池系统的至少一第一电池包中（即第一电池包中的电压测量电路184和BMS 182），检测判断模块220控制第一电池包中的第一电压接入模块140中的第一开关142闭合（导通），使第一电池包的电池组120的正极通过第一电压接入模块140与第一信号线连接。进一步地，检测判断模块220还与多个电池包中至少一第二电池包进行通信，使第二电池包控制其自身的第二电压接入模块160中的第二开关162闭合（导通），使第二电池包的电池组120的负极通过第二电压接入模块160与第二信号线连接。与第二电池包进行通信可以通过有线或者无线的方式来通信，有线的方式可以如通过CAN总线或者RS485总线连接进而进行通信。
所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
具体地，如上所述，当第一电池包的正极和第一信号线连接，以及第二电池包的负极和第二信号线连接后，检测判断模块220可以获取第一信号线和第二信号线之间的电压值，进而根据该电压值来执行对应的策略，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
具体地，在这种实施方式中，作为第一种情况，假设第一电池包与第二电池包是并联的，且检测判断模块220设置于第一电池包中（即第一电池包作为控制主机），当第一电池包的正极和第一信号线连接，以及第二电池包的负极和第二信号线连接后，此时，检测判断模块220测得的电压值应当为负值，且该电压值的绝对值接近于第一电池包（或第二电池包，因为第一电池包与第二电池包的电压值基本相同）的电压值。由此可见，通过控制主机的检测判断模块来获取信号线的电压值即可判断其他从机电池包与控制主机电池包之间的连接关系。进一步地，如果获取到的信号线的电压值等于或接近负的一个电池包的电压值，则可以确定从机电池包与控制主机电池包为并联连接。
作为第二种情况，假设第一电池包与第二电池包是串联的，且检测判断模块220设置于第一电池包中（即第一电池包作为控制主机），当第一电池包的正极和第一信号线连接，以及第二电池包的负极和第二信号线连接后，此时，若检测判断模块220测得的电压值为零或接近零，则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的负极与第一电池包的正极直接连接，且第二电池包与第一电池包之间没有串联其他电池包和/或电池包组；若检测判断模块220测得的电压值为负值，且电压值的绝对值是单个电池包电压的N倍或接近N倍（N为大于等于2的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的正极与第一电池包的负极连接，且第二电池包的正极与第一电池包的负极之间还串联有电池包和/或电池包组共N-2个；若检测判断模块220测得的电压值为正值，且电压值是单个电池包电压的M倍或接近M倍（M为大于等于1的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的负极与第一电池包的正极连接，且第二电池包的负极与第一电池包的正极之间串联有电池包和/或电池包组共M个。
基于上述检测判断模块所执行的判断策略可知，所述检测判断模块220用于控制所述第一电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线，第一电池包和第二电池包不同的连接方式，检测判断模块220获取到的第一信号线和第二信号线之间的电压值也完全不同。因此，利用内部设置有检测判断模块的电池包作为控制主机来测量信号线的电压值，根据该电压值即可确定其他从机电池包与该控制主机电池包之间的连接方式和/或其他从机电池包与控制主机电池包之间的相对位置（即从机电池包与控制主机电池包之间串联的电池包或并联电池包组的数量）。
作为进一步的可能的实施方式，在确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置之后，还包括：所述检测判断模块220用于与所述至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块160断开与所述第二信号线的连接；所述检测判断模块220还用于与多个所述电池包的至少一第三电池包进行通信，以使所述第三电池包控制所述第三电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第三电池包之间的相对位置。
在该实施方式中，为了获取整个电池系统中每个电池包的连接方式和/或相对位置，第一电池包作为控制主机，需要对每一个从机电池包依次进行检测判断。因此，在确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置之后，需要控制使第二电池包断开与信号线的连接，并控制使第三电池包与信号线进行连接，从而进一步确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第三电池包之间的相对位置。具体的连接方式和相对位置的确定策略，与上述描述的第二电池包的确定策略完全相同，在此不再赘述。
重复上述步骤，将第一电池包作为控制主机，控制其他从机电池包依次与信号线连接，并测量信号线的电压，从而确定每个从机电池包与第一电池包（控制主机）的连接方式和/或相对位置，由此即可确定整个电池系统中每个电池包的连接方式和/或相对位置。
作为另一种可能的实施方式，检测判断模块220设置于多个所述电池包中的至少一第一电池包的内部，所述检测判断模块220用于控制所述第一电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置，其中，第一电池包可以作为控制主机来对包括至少一第二电池包在内的其他从机电池包进行控制。
具体地，检测判断模块220设置于电池系统的至少一第一电池包中（即第一电池包中的电压测量电路184和BMS 182），检测判断模块220控制第一电池包中的第二电压接入模块160中的第二开关162闭合（导通），使第一电池包的电池组120的负极通过第二电压接入模块160与第二信号线连接。进一步地，检测判断模块220还与多个电池包中的至少一第二电池包进行通信，使第二电池包控制其第一电压接入模块140中第一开关142闭合（导通），使第二电池包的电池组120的正极通过第一电压接入模块140与第二信号线连接。与第二电池包进行通信可以通过有线或者无线的方式来通信，有线的方式可以如通过CAN总线或者RS485总线连接进而进行通信。
所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
具体地，如上所述，当第一电池包的负极和第二信号线连接，以及第二电池包的正极和第一信号线连接后，检测判断模块220可以获取第一信号线和第二信号线之间的电压值，进而第一电池包和第二电池包之间的电压值。然后可以根据该电压值来执行对应的策略，进而确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
具体地，在这种实施方式中，作为第三种情况，假设第一电池包与第二电池包是并联的，且检测判断模块220设置于第一电池包中（即第一电池包作为控制主机），当第一电池包的负极和第二信号线连接，以及第二电池包的正极和第一信号线连接后，此时，检测判断模块220测得的电压值应当为正值，且该电压值的绝对值接近于第一电池包（或第二电池包，因为第一电池包与第二电池包的电压值基本相同）的电压值。由此可见，通过控制主机的检测判断模块来获取信号线的电压值即可判断其他从机电池包与控制主机电池包之间的连接关系。进一步地，如果获取到的信号线的电压值的绝对值等于或接近正的一个电池包的电压值，则可以确定从机电池包与控制主机电池包为并联连接。
作为第四种情况，假设第一电池包与第二电池包是串联的，且检测判断模块220设置于第一电池包中（即第一电池包作为控制主机），当第一电池包的负极和第二信号线连接，以及第二电池包的正极和第一信号线连接后，此时，若检测判断模块220测得的电压值为零或接近零，则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的正极与第一电池包的负极直接连接，且第二电池包与第一电池包之间没有串联其他电池包和/或电池包组；若检测判断模块220测得的电压值为正值，且电压值是单个电池包电压的N倍或接近N倍（N为大于等于2的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的负极与第一电池包的正极连接，且第二电池包的负极与第一电池包的正极之间还串联有电池包和/或电池包组共N-2个；若检测判断模块220测得的电压值为负值，且电压值的绝对值是单个电池包电压的M倍或接近M倍（M为大于等于1的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的正极与第一电池包的负极连接，且第二电池包的负极与第一电池包的正极之间串联有电池包和/或电池包组共M个。
可以理解的是，上述一些实施例中提及的电池包组通常情况下包括多个并联的电池包。
基于上述检测判断模块所执行的判断策略可知，所述检测判断模块220用于控制所述第一电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线，第一电池包和第二电池包不同的连接方式，检测判断模块220获取到的第一信号线和第二信号线之间的电压值也完全不同。因此，利用内部设置有检测判断模块的电池包作为控制主机来测量信号线的电压值，根据该电压值即可确定其他从机电池包与该控制主机电池包之间的连接方式和/或其他从机电池包与控制主机电池包之间的相对位置（即从机电池包与控制主机电池包之间串联的电池包或并联电池包组的数量）。
作为进一步的可能的实施方式，在确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置之后，还包括：所述检测判断模块220用于与所述至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块140断开与所述第一信号线的连接；所述检测判断模块220还用于与多个所述电池包的至少一第三电池包进行通信，以使所述第三电池包控制所述第三电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第三电池包之间的相对位置。
在该实施方式中，为了获取整个电池系统中每个电池包的连接方式和/或相对位置，第一电池包作为控制主机，需要对每一个从机电池包依次进行检测判断。因此，在确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置之后，需要控制使第二电池包断开与信号线的连接，并控制使第三电池包与信号线进行连接，从而进一步确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第三电池包之间的相对位置。具体的连接方式和相对位置的确定策略，与上述描述的第二电池包的确定策略完全相同，在此不再赘述。
重复上述步骤，将第一电池包作为控制主机，控制其他从机电池包依次与信号线连接，并测量信号线的电压，从而确定每个从机电池包与第一电池包（控制主机）的连接方式和/或相对位置，由此即可确定整个电池系统中每个电池包的连接方式和/或相对位置。
可选地，检测判断模块220并不限制于设置在电池包中，而是可以作为独立模块设置于电池系统中。该独立模块可以是带有显示屏的控制盒，该控制盒可以与多个电池包彼此独立分割，可以进行单独的安装和控制，且具有接线端口用于与第一信号线和第二信号线进行连接；控制盒还可以通过有线或者无线的方式和多个电池包进行通信和控制。显示屏可以用于显示获取到的信号线的电压值、电池系统的状态参数、电池系统中各个电池包的状态参数以及各电池包之间的连接状态。此外，该控制盒还可以与用户的移动终端之间建立诸如蓝牙、Wi-Fi、NFC等方式的通信连接，使得用户通过移动终端即可获取整个电池系统的运行状态以及运行参数等信息，同时可以对电池系统或者电池系统中的电池包进行远程控制。
作为另一种可能的实施方式，检测判断模块220作为独立模块设置于电池系统中，所述检测判断模块220用于与多个所述电池包中的至少一第一电池包和至少一第二电池包进行通信，以使所述第一电池包控制所述第一电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线，所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。在这种实施方式中，检测判断模块220作为控制主机来对包括至少一第一电池和至少一第二电池包在内的其他从机电池包进行控制。
作为进一步的可能的实施方式，在确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置之后，还包括：所述检测判断模块220用于与所述至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块160断开与所述第二信号线的连接；所述检测判断模块220还用于与多个所述电池包的至少一第三电池包进行通信，以使所述第三电池包控制所述第三电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第三电池包之间的相对位置。
重复上述步骤，将检测判断模块220作为控制主机，将第一电池包作为参考点，控制其他从机电池包依次与信号线连接，并测量信号线的电压，从而确定每个从机电池包与第一电池包（参考点）的连接方式和/或相对位置，由此即可确定整个电池系统中每个电池包的连接方式和/或相对位置。
作为另一种可能的实施方式，所述检测判断模块220作为独立模块设置于电池系统中，所述检测判断模块220用于与多个所述电池包中的至少一第一电池包和至少一第二电池包进行通信，以使所述第一电池包控制所述第一电池包的第二电压接入模块160连接所述第二信号线，所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。在这种实施方式中，检测判断模块220作为控制主机来对包括至少一第一电池和至少一第二电池包在内的其他从机电池包进行控制。
作为进一步的可能的实施方式，在确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置之后，还包括：所述检测判断模块220用于与所述至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块140断开与所述第一信号线的连接；所述检测判断模块220还用于与多个所述电池包的至少一第三电池包进行通信，以使所述第三电池包控制所述第三电池包的第一电压接入模块140连接所述第一信号线；所述检测判断模块220还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第三电池包之间的相对位置。
重复上述步骤，将检测判断模块220作为控制主机，将第一电池包作为参考点，控制其他从机电池包依次与信号线连接，并测量信号线的电压，从而确定每个从机电池包与第一电池包（参考点）的连接方式和/或相对位置，由此即可确定整个电池系统中每个电池包的连接方式和/或相对位置。
需要说明的是，在检测判断模块作为独立模块设置于电池系统中的实施方式中，具体如何根据获取到的第一信号线和第二信号线之间的电压值来确定电池包的连接方式和/或相对位置，与前述的检测判断模块设置于多个所述电池包中的至少一第一电池包的内部的实施方式中的确定方法完全相同，并且，关于本实施例中具体如何通信的可以参见上述实施例中与第二电池包的通信方式，上述内容在此不进行重复赘述，其余的具体实施方式可参见上述实施方式中的步骤。
进一步需要说明的是，尽管电池系统中每个电池包的电压值基本相同或相似，但仍然具有不可忽略的电压差，因此，检测判断模块测得的电压值的绝对值，并不一定正好等于一个电池包电压的整数倍。为解决该问题，可以将检测判断模块测得的电压值除以单个电池包的电压后进行四舍五入取整数，由此来确定具体的倍数（即前述的N倍、M倍或零）。例如，对于电压为12V的电池包来说，若检测判断模块测得的电压值为32.5V，则进行计算32.5/12≈2.708，再进行四舍五入后确定为3倍的电池包电压；若检测判断模块测得的电压值为1.5V，则进行计算1.5/12≈0.125，再进行四舍五入后确定电压值为0；若检测判断模块测得的电压值为-7.5V，则先取绝对值后再进行计算7.5/12≈0.625，再进行四舍五入后确定为1倍的电池包电压；以此类推，可以帮助更准确地确定所测得的信号线电压值。
如上所述的电池系统，通过将彼此连接的多个电池包中的每一个电池包与信号线进行可控连接，获取所述信号线的电压值，并根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。通过上述方式，可以在用户对电池包任意进行连接后，无需其他操作，自动地识别每个电池包之间的连接状态，进而确定整个电池系统中每个电池包之间的连接结构，可以更好地对电池系统进行精准管理。
在一个实施例中，如图9所示，提供了一种电池包连接状态识别方法，该识别方法可以以图8中的电池系统为例进行说明，但并不限制于此，其也可适用于如前文所描述的任意一种电池系统中。具体来说，该方法可以应用于由多个电池包构成的电池系统中的至少一第一电池包，所述电池系统还包括至少一第二电池包，所述第一电池包和所述第二电池包分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线；方法包括以下步骤：
S102，控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线。
在该实施方式中，第一电池包可以是电池系统中的控制主机，由第一电池包与其他从机电池包相互通信，从而使从机电池包按照控制主机的指令进行动作。在识别电池包连接状态时，是以第一电池包作为参考点，依次识别其他从机电池包相对于第一电池包的连接状态，由此整个电池系统中每个电池包的连接状态即可确定。作为一种可能的实施方式，控制可以是控制主机控制第一电池包的第二电压接入模块连接第二信号线，而控制主机可以是第一电池包也可以是其他电池包或者设备。第二电池包通常可以是需要判断其和第一电池包之间的连接状态的电池包。第二电池包可以为一个也可以为多个。通常情况下，每次只判断一个第二电池包和一个第一电池包之间的连接状态。
在本实施方式中，在执行S102步骤前，需要先打开每个电池包的充放电回路，实现每个电池包的互相连接，该步骤可以在电池系统上电自检阶段执行。随后，控制第一电池包的第二电压接入模块连接第二信号线。如前述内容所描述的电池系统，第一电池包的电芯单元的两极分别通过第一电压接入模块和第二电压接入模块与第一信号线和第二信号线可控连接。可选地，第一电池包的电芯单元的正极通过第一电压接入模块与第一信号线可控连接，第一电池包的电芯单元的负极通过第二电压接入模块与第二信号线可控连接；然而并不限制于此，也可以第一电池包的电芯单元的负极通过第一电压接入模块与第一信号线可控连接，第一电池包的电芯单元的正极通过第二电压接入模块与第二信号线可控连接，在此不做限制。在控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线时，第一电池包的第一电压接入模块与第一信号线保持断开状态。
S104，发送第一信息至所述第二电池包，所述第一信息用于指示所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线。
在该实施方式中，第一电池包作为控制主机可以通过与第二电池包之间建立的通信连接发送第一信息至第二电池包。第二电池包接收到第一信息后，可以根据第一信息的指示，控制其第一电压接入模块连接第一信号线，第二电池包的第二电压接入模块与第二信号线保持断开状态。
S106，获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态。
在该实施方式中，当第一电池包和第二电池包的其中一端分别连接到第一信号线和第二信号线后，第一电池包和第二电池包之间的连接状态能够通过第一信号线和第二信号线之间的电压值反应出来，因此可以通过电池包中的检测判断模块220来获取第一信号线和第二信号线之间的电压值，进而可以根据串联或者并联的电压规律以及电压值确定第一电池包和第二电池包之间的连接状态，识别出第一电池包和第二电池包之间的连接状态。可选地，所述第一电池包和第二电池包之间的连接状态不仅包括第一电池包和第二电池包之间的连接方式（如串联、并联），还包括第一电池包和第二电池包连接后的相对位置（如第二电池包连接在第一电池包的正极侧还是负极侧，两个电池包之间是否还存在其他电池包以及其他电池包的数量）。
可以理解的是，上述使第一电池包的第二电压接入模块接入第二信号线以及第二电池包的第一电压接入模块接入第一信号线，均是为了测量第一信号线和第二信号线之间的电压值。本领域技术人员可以理解，将第一电池包的第一电压接入模块接入第一信号线，以及第二电池包的第二电压接入模块接入第二信号线，也同样能够实现上述技术效果，因此本实施例并不具体限定，只要可以识别到第一电池包和第二电池包之间的电压即可。
上述电池包连接状态识别方法中，通过控制第一电池包和第二电池包各自不同的电压接入模块连接不同的信号线，即控制第一电池包的一个电压接入模块接入第一信号线，控制第二电池包的另一个电压接入模块接入第二信号线，进而测量第一信号线和第二信号线之间的电压值，能够确定第一信号线和第二信号线之间的电压差值，进而可以根据电压差来识别第一电池包和第二电池包之间的连接状态。因此，在用户对多个电池包进行连接后，可以无需其他操作，通过本方案来自动的识别每个电池包之间的连接状态，进而识别多个电池包构成的电池系统之间的连接结构，可以更好的对电池包以及电池系统进行精准管理。
在一个可能的实施方式中，控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线之前，所述方法还包括：
根据预设规则确定控制主机，分配每个电池包的从机地址。
在本实施方式中，在电池系统连接完成并建立通信连接后，将每个电池包开机，每个电池包可以通过其自身的电压测量电路检查其自身的电压和两端的电压是否一致，若一致或者相差不大的情况下，例如差值小于预设的范围阈值时，可以确定连接正常。否则，说明电池包连接存在错误，电池包可以进行告警提示。在电池包完成上电自检后，需要对多个电池包进行竞争主从机及分配地址。具体的竞争主从机的方法如图10所示，判断是否存在控制盒，该控制盒可以是带有显示屏的控制盒，也可以是不带有显示屏的控制盒。在本实施方式中，控制盒是以独立模块设置在电池系统中的，其与前面描述电池系统中的作为独立模块设置的检测判断模块完全相同，在此不再赘述。若存在，则控制盒作为控制主机。可选地，在本实施方式中，判断是否存在控制盒的步骤可以省略，当在电池系统中存在控制盒时，控制盒可以通过与各电池包之间的通信连接直接进行通信，并通知各电池包由控制盒作为控制主机。进一步地，若不存在控制盒，可以按照预设规则确定控制主机，具体的预设规则包括如下任意一种方式：根据电池包发送数据的顺序确定控制主机，或者，根据每个电池的理论SOC或者当前的SOC的最大值来确定控制主机，或者，根据每个电池包的出厂ID号选择最大或者最小的ID作为控制主机。其中，各个电池包的出厂ID号都是唯一的，并根据出厂日期依次增大。作为一种优选的实施方式，选择理论SOC最大的电池包或者出厂ID号最大的作为控制主机，也即选择最新的电池包作为控制主机，由此可以保证整个电池系统运行的稳定性和可持续性。
在多个电池包相互连接时，如果想要实现多个电池包之间的RS485或者CAN总线通讯，那么每个电池包就需要一个地址。因此，在确定控制主机后，可以通过每个电池包的出厂ID号依次为其他电池包分配从机地址。
另外，在多个电池包相互连接时，可以在每个电池包的SOC和/或电压基本一致的时候再进行连接，可以避免电池包之间的电压差过大而产生大的环流，导致出现不期望的危险，也可以让连接得到的电池系统的性能达到最佳。
另外，在多个电池包进行串联和/或并联时，都必须在如下任一种条件下进行操作：
（1）所有电池包进入关机（或者休眠）状态；
（2）在开机正常工作状态下，需要先接通讯线，让电池包之间建立通讯后，再进行串并联操作。
如果没有满足上面条件的任意一种，也就是没有先接通讯线（建立通信的基础上）并且在开机的状态下出现连接错误的话，电池包自己会进行过流或者短路保护。因此通过上述方式，可以在出现错误操作的时候，尽可能的消除安全隐患和减少损失。
在确定控制主机后，后续都是通过控制主机控制第一电池包和第二电池包，进而来确定第一电池包和第二电池包之间的连接状态。图9所示的实施例是以第一电池包作为控制主机所执行的电池包连接状态识别方法，作为一种可选的实施方式，还可以按照下述步骤执行电池包连接状态识别方法，该步骤由电池系统中的控制盒执行，所述方法包括：
发送第一信息至所述第一电池包，所述第一信息用于指示所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；
发送第二信息至所述第二电池包，所述第一信息用于指示所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；
获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态。
在本实施方式中，控制盒作为控制主机，依次与第一电池包和第二电池包进行通信，以使得第一电池包和第二电池包各自不同的电压接入模块连接第一信号线和第二信号线，再根据测得的电压值来识别第一电池包和第二电池包之间的连接状态。可以理解，该实施方式与前面描述的实施方式仅是执行主体不同，基本原理是一样的，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图11所示，获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态，包括以下至少一种：
S202，判断电压值是否处于第一预设范围内；
S204，响应于所述电压值处于第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为并联状态；
S206，响应于所述电压值未处于所述第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为串联状态。
在本实施方式中，本领域技术人员知晓，若两个电池包是并联状态，则所测得的第一信号线和第二信号线之间的电压值应当等于或者接近于一个电池包的电压或者负的一个电池包的电压，例如，假设第一电池包和第二电池包并联，当第一电池包的负极通过第二电压接入模块与第二信号线连接、第二电池包的正极通过第一电压接入模块与第一信号线连接时，测得的信号线之间的电压值应当等于或者接近于一个电池包的电压；反之，当第一电池包的正极通过第二电压接入模块与第二信号线连接、第二电池包的负极通过第一电压接入模块与第一信号线连接时，测得的信号线之间的电压值应当等于或者接近于负的一个电池包的电压。此外，考虑到第一电池包和第二电池包之间可能存在细微的压差，因此设定第一预设范围来确保识别过程的准确性。
示例性地，在实际情况中，第一预设范围可以是根据电池包的额定电压值来设定，例如对于单个电池包的额定电压为12V时，第一预设范围可以设定为10.5V~13.8V或者-13.8V~-10.5V，该预设范围仅为一种示例，具体可以通过查阅电池包的设计文档来设置该预设范围。
具体地，在一种实施方式中，若所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，第一预设范围可以等于或接近于一个电池包的电压范围，例如第一预设范围可以在10.5V~13.8V之间。
在另一种实施方式中，若所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则第一预设范围可以是接近负的第一电池包或第二电池包的电压值。例如，第一电池包或第二电池包的额定电压为12V，则第一预设范围可以在-13.8V~-10.5V之间。
因此，可以根据电池包的正/负极接入信号线的情况来确定第一预设范围的区域，进而可以判断第一信号线和第二信号线之间的电压值是否处于第一预设范围内。若电压值处于第一预设范围内，则根据并联的关系，可以确定第一电池包和第二电池包为并联状态。若电压值未处于第一预设范围内，则确定第一电池包和第二电池包之间为串联状态。
在一些示例性的实施例中，若存在多个第二电池包，则可以依次判断每个第二电池包和第一电池包之间的电压值，进而确定每个电池包和第一电池包之间的串联或并联状态，最终确定所有第二电池包相对于第一电池包的连接状态。然后根据连接状态可以计算出包含所有电池包的电池的总电压和总容量。因此，进一步地，在获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态的步骤之后，所述识别方法还包括：
发送第三信息至所述第二电池包，所述第三信息用于指示所述第二电池包的第一电压接入模块断开所述第一信号线；
发送第四信息至第三电池包，所述第四信息用于指示所述第三电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；
获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第三电池包之间的连接状态。
在本实施方式中，在识别第一电池包和第二电池包之间的连接状态后，保持第一电池包与信号线的连接，控制第二电池包断开与信号线的连接，并控制第三电池包与信号线连接，进而识别第一电池包和第三电池包之间的连接状态。重复上述步骤，依次将不同电池包连接信号线后识别该电池包与第一电池包的连接状态，直至完成所有电池包的识别，由此即可识别出整个电池系统中每个电池包的连接状态。
在一种可能的实施方式中，在识别出电池包仅进行并联后，计算各个并联之后电池的理论SOC是否一致，如果相差太大则说明并联不合理，其中，并联电池包的实际容量为各个电池包的额定容量*SOH之后求和所得数值。在识别出同时存在串联和并联的电池包来说，最终的SOC是由所有串联中的电池包或电池包组（多个电池包并联后作为一个整体，并联之后的SOC为多个电池包的SOC之和）中的SOC最小值决定的。
本实施例中，通过第一信号线和第二信号之间的电压值，并且将电压值和预设的范围进行比较，即使在电池包之间存在压差的情况下，依然可以适应不同的电池系统情况，可以准确判断出第一电池包和第二电池包之间的连接状态。
在一个实施例中，所述响应于所述电压值未处于所述第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为串联状态，还包括：
根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量。
在本实施方式中，相对位置可以理解为第二电池包接入在第一电池包中第一电压接入模块或者第二电压接入模块的位置，或者第二电池包连接在第一电池包的正极一侧或者负极一侧的位置。当第二电池包连接在第一电池包的正极一侧时，第二电池包的负极与第一电池包的正极连接；当第二电池包连接在第一电池包的负极一侧时，第二电池包的正极与第一电池包的负极连接。
在本实施方式中，当确定第一电池包和第二电池包之间为串联状态时，通常情况下可以包括第一电池包和第二电池包直接串联，即中间并未存在其他电池包；也可以是第一电池包和第二电池包间接串联，即第一电池包和第二电池包中间存在至少一个电池包和/或电池包组，其中电池包组包括多个并联的电池包。因此，在第一电池包和第二电池包为串联状态时，可以根据串联状态之间的电压值确定第一电池包和第二电池包的相对位置关系，即第二电池包接入在第一电池包的第一电压接入模块侧或者第二电压接入模块侧。
在本实施方式中，当第一电池包和第二电池包为串联状态时，可以根据电压值确定其相对位置关系，以及串联的电池包的数量，能够更好地确定第一电池包和第二电池包中的连接结构。
在一个实施例中，如图12所示，若所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则所述根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量，包括以下至少一种：
S304，响应于所述电压值为正值，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的第一电压接入模块（正极）侧。
S306，响应于所述电压值为负值或者零，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的第二电压接入模块（负极）侧。
S308，响应于所述电压值为正值，且所述电压值为所述第一电池包的电压的N倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共N-2个。
S310，响应于所述电压值为负数，且所述电压值的绝对值为所述第一电池包的电压的M倍，确定，所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共M个；
S312，当所述电压值为零时，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间未串联电池包和/或电池包组。
其中，N为大于等于2的数，M为大于1的数，所述电池包组包括多个并联的所述电池包。
在本申请的一些实施例中，第一电池包和第二电池包中的第一电压接入模块和第二电压接入模块的位置通常情况下是相同的，即第一的电池包和第二电池包为结构相同的电池包。具体地，确定第一电池包和第二电池包之间的电压值之后，由于电池包结构和连接方式已经确定，因此根据所述电压值即可确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量。如图13和14所示，以图13和14中标记的第一电池包和第二电池包进行举例说明。
如图13所示，当第一电池包的负极连接所述第二信号线，第二电池包的正极连接第一信号线时，若测得的电压值为正值，第二电池包的负极与第一电池包的正极连接，即第二电池包接入在第一电池包的正极侧（第一接入模块侧）。若电压值是单个电池包电压的N倍或接近N倍（N为大于等于2的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的负极与第一电池包的正极连接，且第二电池包的负极与第一电池包的正极之间还串联有电池包和/或电池包组共N-2个。
如图14所示，若测得的电压值为零或者接近零，则可以确定第二电池包的正极与第一电池包的负极直接连接，即第二电池包直接接入在第一电池包的负极侧（第二接入模块侧），第二电池包与第一电池包之间没有串联其他电池包和/或电池包组。若测得的电压值为负值，则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的正极与第一电池包的负极连接，即第二电池包接入在第一电池包的负极侧（第二接入模块侧）。若测得的电压值为负值，且电压值的绝对值是单个电池包电压的M倍或接近M倍（M为大于等于1的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的正极与第一电池包的负极连接，即第二电池包接入在第一电池包的负极侧（第二接入模块侧），且第二电池包的负极与第一电池包的正极之间串联有电池包和/或电池包组共M个。
在本实施方式中，需要说明的是，前面所述的串联有电池包和/或电池包组共N-2个或者串联有电池包和/或电池包组共M个，是指第一电池包和第二电池包之间还串联有其他电池包，并且由于多个电池包并联后的电压等于单个电池包的电压，因此根据第一信号线和第二信号线的电压值仅能确定串联的电池单元数量，该电池单元可能是单个电池包，也可能是并联的多个电池包构成的电池组；该电池组中的电池包数量仅根据当前获得的信号线电压值还无法确定，当对所有电池包依次识别完成后，整个电池系统中所有的电池包连接方式以及数量即可完全确定。
在另一个可能的实施例中，如图15所示，若所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则所述根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量，包括以下至少一种：
S404，响应于所述电压值为负值，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的第一接入模块侧（负极侧）。
S406，响应于所述电压值为正值或者零，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的第二接入模块侧（正极侧）。
S408，响应于所述电压值为正值，且所述电压值为所述第一电池包的电压的M倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共M个。
S410，响应于所述电压值为负值，且所述电压值的绝对值为所述第一电池包的电压的N倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共N-2个。
S412，响应于所述电压值为零，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间未串联电池包和/或电池包组。其中，N为大于等于2的数，M为大于等于1的数，所述电池包组包括多个并联的所述电池包。
在该可能的实施例中，与前述实施例相比，电压接入模块与电池包双极的连接方式不同。如图16和17所示，以图16和17中标记的第一电池包和第二电池包进行举例说明。
如图16所示，当第一电池包的正极连接第一信号线，第二电池包的负极连接第二信号线时，若测得的电压值为负值，则第二电池包的正极直接或间接地与第一电池包的负极连接，即第二电池包接入在第一电池包的负极侧（第一接入模块侧）。进一步地，若测得的电压值为负值，且电压值的绝对值是单个电池包电压的N倍或接近N倍（N为大于等于2的数），则第二电池包的正极与第一电池包的负极连接，即第二电池包接入在第一电池包的负极侧（第一接入模块侧）且第二电池包的正极与第一电池包的负极之间串联的电池包和/或电池包组的数量共N-2个。
如图17所示，若测得的电压值为零或者接近零，则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的负极与第一电池包的正极直接连接，即第二电池包直接接入在第一电池包的正极侧（第二接入模块侧）且第二电池包与第一电池包之间没有串联其他电池包和/或电池包组。若测得的电压值为正值，且电压值是单个电池包电压的M倍或接近M倍（M为大于等于1的数），则可以确定第二电池包与第一电池包串联，且第二电池包的负极与第一电池包的正极连接，即第二电池包接入在第一电池包的正极侧（第二接入模块侧），且第二电池包的负极与第一电池包的正极之间串联有电池包和/或电池包组的数量共M个。
同样地，在本实施方式中，需要说明的是，前面所述的串联有电池包和/或电池包组共N-2个或者串联有电池包和/或电池包组共M个，是指第一电池包和第二电池包之间还串联有其他电池包，并且由于多个电池包并联后的电压等于单个电池包的电压，因此根据第一信号线和第二信号线的电压值仅能确定串联的电池单元数量，该电池单元可能是单个电池包，也可能是并联的多个电池包构成的电池组；该电池组中的电池包数量仅根据当前获得的信号线电压值还无法确定，当对所有电池包依次识别完成后，整个电池系统中所有的电池包连接方式以及数量即可完全确定。
进一步需要说明的是，考虑在实际应用过程中电池包之间以及电流传输时可能存在损耗，或者存在一些不可忽略的电压差，因此，测得的电压值或者电压值的绝对值并不一定正好等于一个电池包电压的整数倍。因此，通常情况下N和M可以为将测得的电压值除以单个电池包的电压值后进行四舍五入取整后得到的整数值，由此来确定具体的倍数（即前述的N倍、M倍或零）。例如，对于电压为12V的电池包来说，若检测判断模块测得的电压值为32.5V，则进行计算32.5/12≈2.708，再进行四舍五入后确定为3倍的电池包电压；若检测判断模块测得的电压值为1.5V，则进行计算1.5/12≈0.125，再进行四舍五入后确定电压值为0；若检测判断模块测得的电压值为-7.5V，则先取绝对值后再进行计算7.5/12≈0.625，再进行四舍五入后确定为1倍的电池包电压；以此类推，可以帮助更准确地确定所测得的信号线电压值。
在本实施例中，当确定第一电池包和第二电池包为串联状态后，还可以根据电压值进一步确定第一电池包和第二电池包的相对位置关系，及第二电池包接入第一电池包的哪个电压接入模块（极性）侧，以及其中串联的电池包的数量，因此能够更好的确定第一电池包和第二电池包中的连接结构，后续便于计算串联和/或并联后得到的电池包的总电压和总容量。
在一些示例性的实施例中，如图18所示，串联和并联都存在的电池包的电路是最复杂的，因此以串并联情况混合（混连）情况为例进行说明。混连是由串联电池包和并联电池包组合在一起的特殊电池系统。图中P1、P2...Pn-1、Pn为电池包，与隔离通信模块连接的两条虚线为通信线，如CAN总线；各个电池包之间可以通过隔离通信模块进行通信。与电压接入模块（每个电池包的开关和电阻构成的）连接的两条细实线为信号线；与熔断器连接的两条粗实线为电源母线。以P1电池包为例，其中BMS为电池管理系统，用于从电流传感器和电压检测单元（未图示）中获取电池包的电池组的各类参数并进行相应的控制；M1,充、M1,放为电池包的充放电回路单元，其根据BMS的控制信号从而对电池包的充放电进行控制；K1,预、R1,预构成电池包的预充单元，用于缓冲上电时的大电流冲击，其中预充单元与充放电回路单元并联后与电源母线连接；K1,正设置在熔断器和P1电池包的电池组之间，作为总回路控制开关，用于与电源母线连接；S1,正和R1,正构成电池包的第一电压接入模块，用于使电池组的正极与第一信号线可控连接；S1,负和R1,负构成电池包的第二电压接入模块，用于使电池组的负极与第二信号线可控连接；隔离通信单元，其与通信总线（图示中的两条虚线）连接，从而通过通信总线与其他电池包建立通信连接；电压测量电路和BMS构成电池包的检测判断模块，电压测量电路用于测量第一信号线和第二信号线之间的电压值，BMS用于根据该电压值来确定电池包的连接状态。其他电池包的结构与电池包P1的结构完全相同，区别仅在于电池包之间的连接方式不同，在此不再赘述。
在识别电池包的连接状态时，可以先通过竞争主从机的步骤确定电池系统中的控制主机，关于控制主机的确定方式可以参见上述实施例，在此不进行重复赘述。在本实施例中，以电池包P3为控制主机，其余的电池包为从机。控制主机可以相当于上述提及的第一电池包，每个从机相当于上述提及的第二电池包或第三电池包。需要说明的是，本实施例仅作为一种可能的实施方式来描述，其目的在于进一步解释本申请的技术方案，而不构成对本申请实际保护范围的限制。
具体地，电池包P3作为控制主机其先控制S3,负闭合使得电池包P3的负极与第二信号线连接，并通过通讯总线发送信息给电池包P1使其控制S1,正闭合。电池包P3通过其自身的电压测量电路，测量第一信号线和第二信号线的电压值，此时由于电池包P1和电池包P3为串联关系，且电池包P1的负极与电池包P3的正极直接连接，因此此时测得的电压值，大约为电池包P3的电压值的两倍，具体的倍数可以用测得的电压值除以电池包P3的电压值后四舍五入取整来确定。根据该测得的电压值情况，电池包P3可以判断出电池包P1和其是串联关系，并且在自己的正端（第一电压接入模块侧）直接串联。
进一步地，电池包P3通过通信总线控制电池包P1控制S1,正断开，并通过通信总线控制电池包P2控制S2,正闭合。电池包P3通过其自身的电压测量电路，测量第一信号线和第二信号线的电压值，此时测得的电压值同样大约为电池包P3的电压值的两倍，因此电池包P3可以判断出电池P2和其是串联关系，并且在自己的正端（第一电压接入模块侧）直接串联。同时，电池包P3还可判断出电池包P1和电池包P2为并联连接。
进一步地，电池包P3通过通信总线控制电池包P2控制S2,正断开，并通过通信总线控制电池包P4控制S4,正闭合。电池包P3通过电压测量电路，测量电压值，此时的电压值大约为电池包P3的电压值的一倍，因此电池包P3可以判断出电池P4和其是并联关系。
进一步地，电池包P3通过通信总线控制电池包P4控制S4,正断开，并通过通信总线控制电池包P5控制S5,正闭合。电池包P3通过电压测量电路，测量电压值，此时的电压值大约为0，电池包P3可以判断出电池P5和自己是串联关系，并且在自己的负端（第二电压接入模块侧）和其直接串联；
以此类推，直至电池包P3判断出所有从机电池包和自己的串并联关系，并可以计算得到电池包P的串并联关系和电池包P的总容量和总电压。
通过上述方式，可以在用户对电池包任意进行连接后，无需其他操作，自动地识别每个电池包之间的连接状态，进而确定整个电池系统中每个电池包之间的连接结构，可以更好地对电池系统进行精准管理。
在一个实施例中，还提供一种电池管理系统，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，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步骤。
上述本申请实施例的排列顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在本申请中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本申请技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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如上的一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是用电设备或者网络设备等）执行本申请每个实施例的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括：
多个电池包，多个所述电池包直接或间接连接；
信号线，所述信号线与每个所述电池包可控连接；
检测判断模块，用于获取所述信号线的电压值，并根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池包包括电池组、第一电压接入模块和第二电压接入模块；所述信号线包括至少一第一信号线和至少一第二信号线；
所述电池组的正极经所述第一电压接入模块与所述第一信号线可控连接，所述电池组的负极经所述第二电压接入模块与所述第二信号线可控连接。
3.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述第一电压接入模块至少包括一第一开关，所述第二电压接入模块至少包括一第二开关。
4.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述电池包还包括与所述电池组串联的分压模块，所述电池组的正极经所述分压模块和所述第一电压接入模块与所述第一信号线可控连接，所述电池组的负极经所述第二电压接入模块与所述第二信号线可控连接。
5.根据权利要求4所述的电池系统，其特征在于，所述检测判断模块包括运算放大器和微处理器，所述运算放大器的第一输入端与所述第一信号线连接，所述运算放大器的第二输入端与所述第二信号线连接，用于获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值；所述微处理器用于根据所述电压值确定多个所述电池包之间的连接方式和/或多个所述电池包之间的相对位置。
6.根据权利要求2-5任意一项所述电池系统，其特征在于，所述检测判断模块设置于多个所述电池包中的至少一第一电池包的内部；
所述检测判断模块用于控制所述第一电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置；
或者，所述检测判断模块用于控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线，并与多个所述电池包中的至少一第二电池包进行通信，以使所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
7.根据权利要求2-5任意一项所述电池系统，其特征在于，所述检测判断模块作为独立模块设置于电池系统中；
所述检测判断模块用于与多个所述电池包中的至少一第一电池包和至少一第二电池包进行通信，以使所述第一电池包控制所述第一电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线，所述第二电池包控制所述第二电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置；
或者，所述检测判断模块用于与多个所述电池包中的至少一第一电池包和至少一第二电池包进行通信，以使所述第一电池包控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线，所述第二电池包控制所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；所述检测判断模块还用于获取所述第一信号线和所述第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接方式和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的相对位置。
8.一种电池包连接状态识别方法，其特征在于，所述方法应用于由多个电池包构成的电池系统中的至少一第一电池包，所述电池系统还包括至少一第二电池包，所述第一电池包和所述第二电池包分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，所述方法包括：
控制所述第一电池包的第二电压接入模块连接所述第二信号线；
发送第一信息至所述第二电池包，所述第一信息用于指示所述第二电池包的第一电压接入模块连接所述第一信号线；
获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一信号线和第二信号线之间的电压值，并根据所述电压值确定所述第一电池包和所述第二电池包之间的连接状态，包括以下至少一种：
响应于所述电压值处于第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为并联状态；
响应于所述电压值未处于所述第一预设范围内，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为串联状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一电池包和所述第二电池包之间为串联状态，还包括：
根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，若所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则所述根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量，包括以下至少一种：
响应于所述电压值为正值，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的正极侧；
响应于所述电压值为负值或者零，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的负极侧；
响应于所述电压值为正值，且所述电压值为所述第一电池包的电压的N倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共N-2个；
响应于所述电压值为负值，且所述电压值的绝对值为所述第一电池包的电压的M倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/电池组共M个；
响应于所述电压值为零，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间未串联电池包和/或电池包组；
其中，N为大于等于2的数，M为大于等于1的数，所述电池包组包括多个并联的所述电池包；
或者，
若所述第一电池包和所述第二电池包的负极分别通过自身的第一电压接入模块可控连接第一信号线，所述第一电池包和所述第二电池包的正极分别通过自身的第二电压接入模块可控连接第二信号线，则所述根据所述电压值，确定所述第一电池包和所述第二电池包的相对位置和/或所述第一电池包和所述第二电池包之间的串联的电池包的数量，包括以下至少一种：
响应于所述电压值为正值或者零，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的正极侧；
响应于所述电压值为负值，确定所述第二电池包直接或间接连接于所述第一电池包的负极侧；
响应于所述电压值为正值，且所述电压值为所述第一电池包的电压的M倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共M个；
响应于所述电压值为负值，且所述电压值的绝对值为所述第一电池包的电压的N倍，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间串联电池包和/或电池包组共N-2个；
响应于所述电压值为零，确定所述第一电池包和所述第二电池包之间未串联电池包和/或电池包组；
其中，N为大于等于2的数，M为大于等于1的数，所述电池包组包括多个并联的所述电池包。
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