CN115566757A - 充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质 - Google Patents

充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质 Download PDF

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CN115566757A CN202211184171.5A CN202211184171A CN115566757A CN 115566757 A CN115566757 A CN 115566757A CN 202211184171 A CN202211184171 A CN 202211184171A CN 115566757 A CN115566757 A CN 115566757A
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Abstract

本发明提供的充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质,包括：确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；当多个可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；电压平衡状态表征多个可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；多个充电批次之间具有充电的先后顺序，每个充电批次内至少包含一个可用电池簇，包含与充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇。按照先后顺序，依次对多个充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。本发明通过电池簇数量递增的充电方式进行充电，可以提高充电效率，节约充电时间。

Description

充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，具体而言，涉及一种充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质。
背景技术
随着新能源技术的飞速发展，储能系统成为了新能源领域中比较重要的研究方向之一。
目前，大部分电池系统中存在多个电池簇，当出现一个或多个电池簇处于欠压状态时，通常采用对处于该状态下的电池簇逐个充电方式，然而，由于电池系统的充电能力有限，而电池系统外部的能量转换器的充电能力则远大于一个电池簇，这样对于整个系统而言，若每次都只针对一个电池簇进行充电，且当有多个电池簇需要充电时，整体的充电效率非常低。
如何提升电池系统在欠压充电时的充电效率，缩短系统充电时间，是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质，用以提升电池系统在欠压充电时的充电效率，缩短系统充电时间，本发明可以这样实现：
第一方面，本发明提供了一种充电方法，所述方法包括：确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；当多个所述可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个所述可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；其中，所述电压平衡状态表征多个所述可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；所述多个所述充电批次之间具有充电的先后顺序，每个所述充电批次内至少包含一个所述可用电池簇，包含与所述充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇；按照所述先后顺序，依次对多个所述充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
第二方面，本发明提供了一种充电装置，包括：确定模块和充电模块；所述确定模块，用于：确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；所述确定模块，还用于：当多个所述可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个所述可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；其中，所述电压平衡状态表征多个所述可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；所述多个所述充电批次之间具有充电的先后顺序，每每个所述充电批次内至少包含一个所述可用电池簇，包含与所述充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇；所述充电模块，用于：按照所述先后顺序，依次对多个所述充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
第三方面，本发明提供了一种电池系统，包括电池管理系统和多个电池簇；所述电池管理系统与多个所述电池簇电连接；多个所述电池簇并联；所述电池管理系统包括电池总控制器，所述电池总控制器用于执行如第一方面所述的充电方法。
第四方面，本发明提供了一种用电设备，包括电池总控制器和存储器，所述存储器存储有能够被所述电池总控制器执行的计算机程序，所述电池总控制器可执行所述计算机程序以实现第一方面所述的充电方法。
第五方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的充电方法。
本发明提供的充电方法、装置、电池系统、用电设备及存储介质,首先确定出可用电池簇，以避免对异常电池簇进行充电浪费资源，紧接着，在电池系统处于平衡状态时，确定多个充电批次，这些充电批次具有充电的先后顺序，并且，每个充电批次内至少包含一个可用电池簇，每个充电批次包含的全部可用电池簇必然包含在该充电批次的下一个充电批次内，因此，依次对这些充电批次内的电池簇进行充电，实际是单次对多个可用电池簇同时进行充电，通过这种电池簇数量递增的充电方式进行充电，直到全部可用电池簇的电压至达到预设电压上限之后，停止充电，提高了充电效率，节约了充电时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为电池系统的一种实现方式；
图2为本发明实施例提供的充电方法的示意性流程图；
图3为本申请实施例提供的充电方法的另一种示意性流程图；
图4为本发明实施例提供的步骤S203的示意性流程图；
图5为本发明实施例提供的步骤S206的示意性流程图；
图6为本发明实施例提供的充电装置的功能模块图；
图7为本申请实施例提供的用电设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
随着新能源技术的飞速发展，电池系统被广泛应用于电动汽车以及其他储能系统中，其应用前景广阔，随着应用电池系统的产业的不断发展，对电池系统的要求也越来越高。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的电池系统的一种实现方式，其中，电池系统100(Battery Energy Storage System,BESS)多个相同的电池簇101-1至101-n、功率转换系统102(Power Conversion System,简称PCS)、电池管理系统103(Battery ManagementSystem,简称BMS)、等多个功能部分组成。
其中，电池簇101-1并联连接到PCS 102的两端，电池管理系统103可以包括电池簇管理器103-11至103-1n和电池总控制器103-2；电池簇管理器103-11至103-1n和电池总控制器103-2之间可以通过总第一总线连接；电池总控制器103-2与功率转换系统可以通过第二总线连接。
在可选的实施方式中，每个电池簇可以对应一个独立的电池簇管理器电池簇，来监控电池簇的运行状态，或者，还可以通过一个公共电池簇管理器来监控所用电池簇运的行状态。
电池管理系统103用于调配管理电池簇101-1至101-n的状态，同时与功率转换系统102进行数据交互，实现对电池簇101-1至101-n的充放电控制功能。功率转换系统102用于输出电压电流，实现对电池簇101-1至101-n的充电功能。
除了图1所示的结构以外，电池系统100中还可以设置有采集电路，采集电路可以包括电压传感器，可以通过电压传感器分别对电池簇的每个电池进行电压采集，采集到的电池电压确定可以传输给电池管理系统，由电池管理系统制定对应的充放电策略。
需要说明的是，图1所示的电池系统仅仅是一种示例，并不是对电池系统的规模或者功能的限定，在实际场景中，电池系统还可以包括更多其他的功能部分，以实现电池系统的储能效果。
继续以图1所示的电池系统为例，目前，当电池系统中存在出现一个或多个电池簇处于欠压状态时，现有技术通常采用对处于该状态下的电池簇逐个充电方式，即当一个电池簇充电完成之后，再对下一个电池簇进行充电，然而，由于电池系统的充电能力有限，对于整个系统而言，若每次都只针对一个电池簇进行充电，且当有多个电池簇需要充电时，整体的充电效率非常低，因此，如何提升电池系统在欠压充电时的充电效率，缩短系统充电时间，是需要解决的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电池系统，本发明实施例提供的电池系统的结构与图1中所示的电池储能结构相似，核心在于本发明实施例提供的电池系统内的电池总控制器，能够执行本发明实施例提供的充电方法，以实现提升电池系统在欠压充电时的充电效率，缩短系统充电时间的效果。
本申请实施例公开的电池系统可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中，也不限于用于各种用电装置的充电设备中。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的充电方法的示意性流程图，该充电方法的执行主体可以是图1所示的电池管理系统，还可以是其他具有数据处理能力的其他电子设备，本申请实施例在此不作限定，该充电方法可以包括：
S200、确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；
S203、当多个可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；
其中，电压平衡状态表征多个可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；多个充电批次之间具有充电的先后顺序，每个充电批次内至少包含一个可用电池簇，且包含与充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇。
S206、按照先后顺序，依次对多个充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
在上述充电方法中，首先确定出可用电池簇，以避免对异常电池簇进行充电浪费资源，紧接着，在电池系统处于平衡状态时，确定多个充电批次，这些充电批次具有充电的先后顺序，并且，每个充电批次内至少包含一个可用电池簇，每个充电批次包含的全部可用电池簇必然包含在该充电批次的下一个充电批次内，因此，依次对这些充电批次内的电池簇进行充电，实际是单次对多个可用电池簇同时进行充电，通过这种电池簇数量递增的充电方式进行充电，直到全部可用电池簇的电压至达到预设电压上限之后，停止充电，提高了充电效率，节约了充电时间。
为了方便理解上述充电方法的实施方式以及所能实现的技术效果，下面将结合附图3至附图6对上述步骤S200至步骤S206进行详细介绍。
在步骤S200、确定电池系统中待充电的多个可用电池簇。
本实施例中，电池系统通常如图1所示可能存在多个电池簇，但是实际场景中各个电池簇可能出现各种各样的故障，例如未连接、连接异常或者损坏，针对这类不可用电池簇，只有当它们恢复正常之后才进行充电管理，因此，在进行充电之前，先确定电池系统中的可用电池簇，从而可以避免电能浪费。
在可选的实施方式，通过监控各个电池簇的运行状态即可判断电池簇是否发生故障，例如，通过图1所示的电池簇管理器来检测各个电池簇的状态，或者实时采集电池簇的其他参数来辅助判断。
因此，本实施例中，上述步骤S200可以按照如下步骤a1至步骤a3实现：
a1：检测电池系统内各个电池簇的运行状态，确定是否存在故障的电池簇；
若存在，则执行步骤a2；若不存在，则执行步骤a3；
a2:将除故障的电池簇以外的剩余电池簇，确定为可用电池簇。
a3：将电池系统内的全部电池簇确定为可用电池簇。
在确定了电池系统中的可用电池簇之后，即可按照执行步骤S203。
本实施例中，为了保证充电安全，在执行上述步骤a1至步骤a3之前，还需要先确定电池系统当前是否处于下高压状态，若是则直接执行步骤a1至步骤a3，反之，若电池系统还在上高压状态，则进行下高压动作，进入下高压状态后执行步骤a1至步骤a3。
在步骤S203中、当多个可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次。
其中，电压平衡状态表征多个可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值。
可以理解的是，由于电池簇内阻通常很小，为毫欧级，当多个电池簇进行并联时，如果电池系统中最大电压值与最小电压值之间的电压差⊿U过大，高压回路会因为产生瞬间的大电流，可能会对高压回路上的电气元件造成损坏，因此，本申请实施例在对电池系统进行充电之前，先确定电池系统是否处于电压平衡状态，以免损坏高压回路上的电气元件。
因此，为了确定电池系统是否处于电压平衡状态，可以先获取每个电池簇的电压值，在可选的实施方式中，可以通过电池系统中设置有采集电路来采集电路每个电池簇的电压值，或者通过其他方式获取每个电池簇的电压值，本实施例不作限定。
然后，找出最大电压值Umax和最小电压值Umin，计算Umax和Umin之间的电压差⊿U，比较⊿U与预设电压差值⊿thres，假设⊿U<＝⊿thres,则表明电池系统处于电压平衡状态，反之，⊿U>⊿thres,表明电池系统处于电压不平衡状态。
可以理解的是，若电池系统处于电压不平衡状态，则可以先基于预设差值与最小电压值和剩余全部电压值的电压差的比较结果，确定出先充电的目标可用电池簇，对这部分电池簇进行充电，直到电池系统处于电压平衡状态，然后执行上述步骤S203。
因此，本申请实施例在图2的基础上，给出了一种实施方式，请参见图3，图3为本申请实施例提供的充电方法的另一种示意性流程图，包括:
S201，当多个可用电池簇处于电压不平衡状态，从多个可用电池簇中确定出多个目标可用电池簇。
其中，目标可用电池簇指的是：电压差小于预设差值的电压值的可用电池簇。
本实施例给出了一种确定目标可用电池簇的实施方式，如下步骤c1步骤至c3：
c1：计算最小电压值与剩余全部电压值之间的电压差。
c2：将全部电压差与预设差值进行比较，得到小于预设差值的目标电压差。
c3：将目标电压差对应的电压值所属的可用电池簇，确定为目标可用电池簇。
为了方便理解上述实施方式，下面举个例子：
例如，假设4个电池簇B1,B2,B3,B4,的电压值分别为U1,U2,U3,U4,且，U1<U2<U3<U4,首先计算U1分别于U2,U3,U4之间的差值，得到⊿U12，⊿U13和⊿U14，将⊿U12，⊿U13和⊿U14分别与⊿thres作比较，得到比较结果是：⊿U12、⊿U13<⊿thres<⊿U14，那么目标电压差为U12，⊿U13，其中U12对应的是U1,U2，所属可用电池簇为B1,B2；U13对应的是U1,U3，所属可用电池簇为B1,B3,因此，可以确定出B1,B2和B3为目标可用电池簇。
S202，对多个目标可用电池簇进行充电，直到电池系统处于电压平衡状态，执行基于多个可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次的步骤。
本实施例中，对多个目标可用电池簇进行充电时，可以同时对这些目标可以电池簇进行充电，还可以通过本申请实施例后续设计的分批次充电方式进行充电，此处不作限定。
在对这些目标可用电池簇进行充电之前，可以先确定目标充电电流以及目标充电电压，输出目标充电电流进行充电，直到这些目标可用电池簇的电压值达到目标充电电压。
因此，本申请实施例还给出了一种确定目标充电电流和目标充电电压的实施方式，如步骤d1至步骤d2:
d1：根据电池功率对照表，确定在第一当前温度和第一当前最小电压值下的最大充电电流，并根据电池直流电阻表，确定大于预设差值的最低电压值对应的直流内阻值。
d2：基于最大充电电流和目标可用电池簇的个数，确定目标充电电流、以及基于最大充电电流、直流内阻、和最低电压值，确定目标充电电压。
本实施例中，电池功率对照表用于维护温度、电压和最大充电电流之间的对应关系，基于第一当前温度和第一当前最小电压值可以确定出最大充电电流I1，目标充电电流ICHG＝I1*n。
电池直流电阻表用于维护电压与直流电阻之间的对应关系，基于大于预设差值的最低电压值Un+1可以确定出直流内阻值R1，目标充电电压UCHG＝R1*I1+Un+1。
得到目标充电电压和目标充电电流之后，PCS输出电流电压，即可对目标可用电池簇进行充电。当这些目标可用电池簇的电压值达到UCHG，可以当前目标充电电流降低至0A，再次判断电池系统是否处于电压平衡状态，若是，则执行基于多个可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次的步骤；若否，则返回执行步骤S201，直到池系统处于电压平衡状态，此处不再赘述。
在电池系统处于电压平衡状态之后，本实施例为了避免逐次单独对每个电池簇进行充电所造成的效率低的问题，提出了分批次充电的概念，而且，每批次进行充电的电池簇数量依次递增，直到全部电池簇的电压值达到预设电压上限。
因此，本申请实施例中，多个充电批次之间具有充电的先后顺序，每个充电批次包含与充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇。
为了实现上述效果，请参见图4，图4为本发明实施例提供的步骤S203的示意性流程图：
S203-1：按照电压值从小到大的方向，确定多个可用电池簇的充电顺序。
S203-2：每次从充电顺序的起始可用电池簇开始，按照电池簇数量递增的方式和充电顺序，提取出至少一个可用电池簇，直到每个可用电池簇均被提取。
在本发明实施例中，递增比例为1，即每次提取的可用电池簇的数量都比上一次提取的可用电池簇的数量多1个。
S203-3：根据每次提取的可用电池簇，组成充电批次，其中，每个充电批次内可用电池簇之间的位置关系与可用电池簇在充电顺序中的位置关系一致。
为了方便理解上述实施方式，下面举个例子：
继续假设4个电池簇B1,B2,B3,B4各自的电压值分别为U1,U2,U3,U4,且U1<U2<U3<U4,那么充电顺序为B1,B2,B3,B4。
首先，从B1开始，第一次提取1个可用电池簇，即B1,第二次提取2个可用电池簇，即B1,B2，第三次提取3个可用电池簇，即B1,B2，B3，第四次提取4个可用电池簇，即B1,B2,B3,B4，此时，每个可用电池簇均为提取，则停止。
基于每次提取的可用电池簇，得到充电批次，即上述例子中得到的4个充电批次依次为：B1；B1,B2；B1,B2,B3；B1,B2,B3,B4。
本实施例中，先得到的充电批次充电顺序先于后得到的充电批次，而且，后一个充电批次包含上一个充电批次内的全部可用电池簇。每个充电批次内可用电池簇之间的位置关系与在充电顺序中的位置关系一致。
在获得多个充电批次、以及这多个充电批次的充电先后顺序，则以及充电先后顺序，依次对着多个充电批次进行充电，即执行步骤S206。
在步骤S206中、按照先后顺序，依次对多个充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
本实施例中，在对这些充电批次进行充电之前，可以先确定充电电流，通过PSC输出确定的充电电流和充电电压，实现对各个可用电池簇的充电功能。
因此，本实施例提供了一种确定充电电流的实施方式，如步骤e1至步骤e2所示：
e1：根据电池功率对照表，确定在第二当前温度和第二当前最小电压值下的最大充电电流；
e2：基于最大充电电流和全部可用电池簇的个数，确定待输出充电电流。
上述实施例中，根据电池功率表，获取到第二当前温度、第二当前最小电压值对应的最大充电电流I2，全部可用电池簇的个数为N，待输出充电电流ICHG2＝N·I2。
可以理解的是，由于存在多个充电批次，且每个充电批次要充电的可用电池簇数量依次增加，那么对于充电顺序越靠后的充电批次，对应的待输出电流应该越大，因此，对这些充电批次进行充电时，每个充电批次的充电电流可以是上一个充电批次对应的充电电流的数倍。
例如，假设存在4个充电批次，S1，S2，S3，S4，将S1的充电电流设置为上述确定的ICHG2，那么S2，S3，S4各自对应的充电电流可以得到为：2n*ICHG2、3n*ICHG2、4n*ICHG2，其中n为充电倍数。
需要注意的是，当需要先进行平衡充电时，第一当前温度、第一当前最小电压值对应的时刻晚于第二当前温度、第二当前最小电压值对应的时刻，第二当前温度和第二当前最小电压值均是对目标可用电池簇进行充电之后得到的温度和最小电压值。
在得到待充电电流之后，则可以按照图5的实施方式进行充电，图5为本发明实施例提供的步骤S206的示意性流程图：
S206-1，针对除电池簇数量最大的充电批次以外的多个目标充电批次，按照先后顺序，依次将每个目标充电批次内全部可用电池簇的电压值，充电至目标充电批次的下一个目标充电批次对应的最大电压值。
S206-2，当全部目标充电批次均完成充电，对电池簇数量最大的充电批次内的全部可用电池簇充电，直至全部可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
本实施例中，多个充电批次具有充电的先后顺序，那么除最后一个充电批次外，依次对每个充电批次内的全部可用电池簇进行充电，直到这些充电批次充电完之后，再对最后一个充电批次的可用电池从进行充电。
为了方便理解，继续假设4个电池簇B1,B2,B3,B4各自的电压值分别为U1,U2,U3,U4,且U1<U2<U3<U4,得到4个充电批次、充电顺序以及每个充电批次对应的最大充电值分别为：
第一批：B1(最大电压值为U1)；第二批：B1，B2(最大电压值为U2)；第三批：B1，B2，B3(最大电压值为U3)；第四批：B1，B2，B3，B4(最大电压值为U4)。
首先对第一批的B1进行充电，当B1的电压值U1达到U2；
再对第二批的B1，B2同时进行充电，直到U1，U2等于U3；
再对第三批的B1，B2，B3同时进行充电，直到U1，U2、U3等于U4；
最后对第四批的B1，B2，B3，B4同时进行充电，U1，U2、U3、U4达到预设电压上限值UCHG2。
从上述充电方式可以看出，除了只有一个可用电池簇的第一个充电批次以外，后续对每批次电池簇进行充电的过程中，都是同时对多个可用电池簇同时进行充电，并且每次充电的可用电池簇的数量依次递增，直到全部可用电池簇的电压值均达到预设电压上限值，整个过程相较于传统充电方式中每次单独将一个电池簇充电至预设电压上限值，充电效率更高，节省了充电时长。
本申请实施例提供的充电方法可以在硬件设备或者以软件模块的形式实现中执行，当充电方法以软件模块的形式实现时，本申请实施例还提供一种充电装置，请参见图6，图6为本申请实施例提供的充电装置的功能模块图，该充电装置300可以包括：确定模块310和充电模块320；
确定模块310，用于：确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；
确定模块310，还用于：当多个可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；
其中，电压平衡状态表征多个可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；多个充电批次之间具有充电的先后顺序，每个充电批次包含与充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇。
充电模块320，用于：按照先后顺序，依次对多个充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
可以理解的是，确定模块310和充电模块320可以协同的执行图2中的各个步骤以实现相应的效果。
在可选的实施方式中，确定模块310还用于执行上述实施例中图4中的各个步骤、步骤a1至步骤a3、步骤c1至步骤c3、步骤d1至步骤d2、步骤e1至步骤e2以实现相应的技术效果。
在可选的实施方式中，确定模块310和充电模块320可以协同执行图3中的各个步骤以实现相应的技术效果。
在可选的实施方式中，充电模块320具体可以用于执行图5中的各个步骤以实现相应的技术效果。
可以理解的是，上述该充电装置300的指令/模块，可以软件或固件(firmware)的形式存储于用电设备的存储器中或固化在用电设备的操作系统(operating system，OS)中。
本申请实施例还提供一种用电设备，请参见图7，图7为本发明实施例提供的用电设备的结构框图，该用电设备400可以但不限于是车辆、船舶或飞行器等用电设备。
如图7所示，用电设备400包括存储器201、电池总控制器402和通信接口403，该存储器401、电池总控制器402和通信接口203相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
存储器401可用于存储软件程序及模块，如本发明实施例提供的充电装置300的指令/模块，可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器401中或固化在用电设备400的操作系统(operating system，OS)中，电池总控制器402通过执行存储在存储器401内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口403可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
其中，存储器401可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
电池总控制器402可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该电池总控制器402可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以理解，图7所示的结构仅为示意，用电设备400还可以包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图7所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本申请实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式中任一项的充电方法。该计算机可读存储介质可以是，但不限于，U盘、移动硬盘、ROM、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应该理解到，在本发明所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (12)

1.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：
确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；
当多个所述可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个所述可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；
其中，所述电压平衡状态表征多个所述可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；所述多个所述充电批次之间具有充电的先后顺序，每个所述充电批次内至少包含一个所述可用电池簇，包含与所述充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇；
按照所述先后顺序，依次对多个所述充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，按照所述先后顺序，依次对多个所述充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电，包括：
针对除电池簇数量最大的充电批次以外的多个目标充电批次，按照所述先后顺序，依次将每个所述目标充电批次内全部所述可用电池簇的电压值，充电至所述目标充电批次的下一个目标充电批次对应的最大电压值；
当全部所述目标充电批次均完成充电，对电池簇数量最大的充电批次内的全部可用电池簇充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，当多个所述可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个所述可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次，包括：
按照电压值从小到大的方向，确定多个所述可用电池簇的充电顺序；
每次从所述充电顺序的起始可用电池簇开始，按照电池簇数量递增的方式和所述充电顺序，提取出至少一个所述可用电池簇，直到每个所述可用电池簇均被提取；
根据每次提取的所述可用电池簇，组成所述充电批次，其中，每个所述充电批次内所述可用电池簇之间的位置关系与所述可用电池簇在所述充电顺序中的位置关系一致。
4.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在确定电池系统中待充电的多个可用电池簇之后，所述方法还包括：
当多个可用电池簇处于电压不平衡状态，从多个所述可用电池簇中确定出多个目标可用电池簇；
对多个所述目标可用电池簇进行充电，直到所述电池系统处于电压平衡状态，执行基于多个所述可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次的步骤。
5.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，从多个所述可用电池簇中确定出多个目标可用电池簇，包括：
计算所述最小电压值与剩余全部电压值之间的电压差；
将全部所述电压差与所述预设差值进行比较，得到小于所述预设差值的目标电压差；
将所述目标电压差对应的电压值所属的可用电池簇，确定为所述目标可用电池簇。
6.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，在对多个所述目标可用电池簇进行充电，直到所述电池系统处于电压平衡状态之前，所述方法还包括：
根据电池功率对照表，确定在第一当前温度和第一当前最小电压值下的最大充电电流，并根据电池直流电阻表，确定大于所述预设差值的最低电压值对应的直流内阻值；
基于所述最大充电电流和所述目标可用电池簇的个数，确定目标充电电流、以及基于所述最大充电电流、所述直流内阻、和所述最低电压值，确定目标充电电压。
7.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，对按照所述先后顺序，依次对多个所述充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电之前，所述方法还包括：
根据电池功率对照表，确定在第二当前温度和第二当前最小电压值下的最大充电电流；
基于所述最大充电电流和全部所述可用电池簇的个数，确定待输出充电电流。
8.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，确定电池系统中待充电的多个可用电池簇，包括：
检测电池系统内各个电池簇的运行状态，确定是否存在故障的电池簇；
若存在，则将除所述故障的电池簇以外的剩余电池簇，确定为所述可用电池簇；
若不存在，则将电池系统内的全部电池簇确定为所述可用电池簇。
9.一种充电装置，其特征在于，包括：确定模块和充电模块；
所述确定模块，用于：确定电池系统中待充电的多个可用电池簇；
所述确定模块，还用于：当多个所述可用电池簇处于电压平衡状态，基于多个所述可用电池簇，按照电池簇数量递增的方式，确定多个充电批次；
其中，所述电压平衡状态表征多个所述可用电池簇中最大电压值与最小电压值之间的差值小于或等于预设差值；所述多个所述充电批次之间具有充电的先后顺序，每个所述充电批次内至少包含一个所述可用电池簇，包含与所述充电批次相邻的上一个充电批次内的全部可用电池簇；
所述充电模块，用于：按照所述先后顺序，依次对多个所述充电批次内的可用电池簇进行充电，直至全部所述可用电池簇的电压值达到预设电压上限值，停止充电。
10.一种电池系统，其特征在于，包括电池管理系统和多个电池簇；所述电池管理系统与多个所述电池簇电连接；多个所述电池簇并联；所述电池管理系统包括电池总控制器，所述电池总控制器用于执行如权利要求1-8任意一项所述的充电方法。
11.一种用电设备，其特征在于，包括电池总控制器和存储器，所述存储器存储有能够被所述电池总控制器执行的计算机程序，所述电池总控制器可执行所述计算机程序以实现权利要求1至8任一项所述的充电方法。
12.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-8任意一项所述的充电方法。
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