CN116365655A - 多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备 - Google Patents

多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备 Download PDF

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CN116365655A CN202310359157.2A CN202310359157A CN116365655A CN 116365655 A CN116365655 A CN 116365655A CN 202310359157 A CN202310359157 A CN 202310359157A CN 116365655 A CN116365655 A CN 116365655A
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王亚雄
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陈熙
王雷
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Abstract

本申请适用于储能技术领域，提供了一种多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备，其中，方法包括：根据多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包；根据多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包；在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据第二参考电池包确定并机电压范围；将电池电压不在并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包；控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启。上述方法有效提高多电池包系统的充放电效率。

Description

多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备
技术领域
本申请属于储能技术领域，尤其涉及多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备。
背景技术
储能设备可以是先将电能储存起来，在需要使用时再将储存的电能释放出来的设备。实际应用中，储能设备可以接入多个电池包组成多电池包系统，各个电池包可以在启用时进行充电或者放电。
相关技术中，在需要切换电池包进行充放电时，通常是将多电池包系统中已开启的电池包全部关闭，只开启需要开启的电池包以由该电池包进行充放电，此时极容易出现电池包供电不足的问题，并且容易导致各电池包之间的电量不均无法并机，导致多电池包系统的充放电效率较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备，可以解决相关技术中，多电池包系统的充放电效率较低的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种多电池包系统的控制方法，包括：
根据多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包，其中，充放电状态包括充电状态和放电状态；
根据多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包；
在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据第二参考电池包确定并机电压范围；
将电池电压不在并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包；
控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启。
本申请实施例的第二方面提供了一种多电池包系统的控制装置，包括：
第一确定单元，用于根据多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包，其中，充放电状态包括充电状态和放电状态；
第二确定单元，用于根据多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包；
压差比较单元，用于在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据第二参考电池包确定并机电压范围；
电池确定单元，用于将电池电压不在并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包；
启闭控制单元，用于控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启。
本申请实施例的第三方面提供了一种功率转换设备包括控制器、电压变换器以及多个并机端口；并机端口用于与电池包连接以形成多电池包系统；电压变换器与并机端口连接，用于对并机端口的输入电压进行转换后输出，或者将其他供电电源的输入电压进行转换后通过并机端口输出；控制器用于执行第一方面提供的多电池包系统的控制方法的各步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种储能设备，包括电池模组、并机端口、存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，并机端口用于与电池包或者其他储能设备连接以与电池模组形成多电池包系统；处理器执行计算机程序时实现第一方面提供的多电池包系统的控制方法的各步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的多电池包系统的控制方法的各步骤。
实施本申请实施例提供的多电池包系统的控制方法、功率转换设备及储能设备具有以下有益效果：在多电池包系统的充放电过程中，会根据多电池包系统的充放电状态以及各已启用电池包的电池电压确定第一参考电池包；根据多电池包系统的充放电状态以及各未启用电池包的电池电压确定第二参考电池包。然后根据第一参考电池包和第二参考电池包之间的电压绝对值来确定是否能够并入新的电池包充放电还是需要切换电池包进行充放电。当二者的电压绝对值大于预设电压阈值时，需要切换电池包进行充放电，此时并不会将所有已开启电池包均关闭，而是会继续根据待切换第二参考电池包的电池电压确定并机电压范围，从而允许在该并机电压范围内的电池包继续一起充放电，从而能够极大的降低切换电池包进行充放电后，出现单电池包进行放电导致的供电不足的问题，或者单电池包进行充放电导致的充放电效率不高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本申请一实施例提供的多电池包系统的控制方法应用的系统架构图；
图2是本申请一实施例提供的多电池包系统的控制方法的流程图；
图3是本申请一实施例提供的确定并机电压范围的流程图；
图4是本申请另一实施例提供的多电池包系统的控制方法的流程图；
图5是本申请一实施例提供的电池包的结构示意图；
图6是本申请一实施例提供的多电池包系统控制装置的结构框图；
图7是本申请一实施例提供的功率转换设备的结构框图；
图8是本申请一实施例提供的储能设备的结构框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
为了说明本申请的技术方案，下面通过以下实施例来进行说明。
请参阅图1，图1是本申请一实施例提供的多电池包系统的控制方法应用的系统架构图。本实施例提供的多电池包系统的控制方法应用于多电池包系统102。如图1所示，多电池包系统102可以包括一个或多个已启用电池包，比如，已启用电池包A、已启用电池包B和已启用电池包C，多电池包系统102还可以包括一个或多个未启用电池包，比如，未启用电池包D和未启用电池包E。多电池包系统102的一端与供电电源101连接，多电池包系统102的另一端与负载103连接。多电池包系统102可以利用供电电源101提供的电能对已启用电池包进行充电，也可以利用已启用电池包所存储的电能向负载103供电。
供电电源101用于向多电池包系统102和/或负载103供电。供电电源101可以为交流电源也可以为直流电源。负载103可以为交流负载或者直流负载，供电电源101为交流电源时，可以通过多电池包系统102将交流电转换成直流电，然后再向直流负载103供电。供电电源101也可以经过多电池包系统102的旁路给交流负载供电。
可以理解，多电池包系统102中包含的多个电池包，可以为仅具有电芯模组和电池管理系统的电池包，也可以为包含了电池包以及功率转换设备的储能设备。其中功率转换设备用于对电池包的电压进行转换后对外输出，或者对供电电源的供电进行转换后给电池包充电。通常多电池包系统102会通过仲裁机制确定一个主电池包，其他电池包为从电池包，由主电池包执行该多电池包系统的控制方法。此时该方法可以由主电池包中的电池管理系统来执行，也可以由功率转换装置中的控制器来执行。主电池包可以是各电池包中与供电电源101相连的电池包，也可以是各电池包中对应电压最高的电池包，还可以是各电池包中对应产品序列号最大或者最小的电池包。本实施例对主电池包的确定方法不具体限定。需要指出的是，在多电池包系统充放电过程中，主电池包通过CAN总线与多电池包系统中的其他电池包保持连接，主电池包确定之后不会随着该电池包的启用状态的变化而变化。
可以理解，在其他的实施例中，多电池包系统102还可以包括一个独立的控制器，用于对各电池包进行统一控制，此时该多电池包系统的控制方法由该控制器执行。
应该理解，图1中的供电电源101、多电池包系统102、负载103以及多电池包系统中的电池包的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的供电电源101、多电池包系统102、负载103以及多电池包系统中的电池包。
上述多电池包系统的控制方法，可以根据多电池包系统102的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包，其中，充放电状态包括充电状态和放电状态；根据多电池包系统102的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包，以及在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据第二参考电池包确定并机电压范围；将电池电压不在并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包；控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启。
上述控制方法，在多电池包系统的充放电过程中，会根据多电池包系统的充放电状态以及各已启用电池包的电池电压确定第一参考电池包；根据多电池包系统的充放电状态以及各未启用电池包的电池电压确定第二参考电池包。然后根据第一参考电池包和第二参考电池包之间的电压绝对值来确定是否能够并入新的电池包充放电还是需要切换电池包进行充放电。当二者的电压绝对值大于预设电压阈值时，需要切换电池包进行充放电，此时并不会将所有已开启电池包均关闭，而是会继续根据待切换第二参考电池包的电池电压确定并机电压范围，从而允许在该并机电压范围内的电池包继续一起充放电，从而能够极大的降低切换电池包进行充放电后，出现单电池包进行放电导致的供电不足的问题，或者单电池包进行充放电导致的充放电效率不高的问题。并且还可以避免由于单电池包进行充放电所导致的多电池包系统内的各电池包之间的电量不均衡的问题，可以进一步提高充放电效率。
请参阅图2，图2是本申请一实施例提供的多电池包系统的控制方法的流程图。该控制方法由控制器执行。该控制器可以为主电池包中的电池管理系统中的控制器，也可以为主电池包中的功率转换设备的控制器，或者为独立于各电池包的控制器。该控制方法包括如下步骤201至步骤205。
步骤201，根据多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包。
其中，上述多电池包系统可以包括多个电池包，具体地，可以包括一个或多个已启用电池包，还可以包括一个或多个未启用电池包。其中，已启用电池包是指正在进行充放电的电池包，其充电开关管和放电开关管均处于导通状态，未启用电池包是指没有处于充放电状态的电池包，其充电开关管和放电开关管中至少有一个开关管处于关断状态，例如在多电池包系统处于放电时，未启用电池包可以是所有将放电开关管关断的电池包，当多电池包系统处于充电时，未启用电池包可以时所有将充电开关管关断的电池包。
其中，充放电状态可以包括充电状态和放电状态。当多电池包系统处于充电状态时，供电电源向多电池包系统中的已启用电池包充电，此时，未启用电池包不充电。另外，当多电池包系统处于放电状态时，多电池包系统中的已启用电池包向负载供电，此时，未启用电池包不放电。多电池包系统的充放电状态可以输入至多电池包系统的总电流值的大小来确定。通常以总电流值输入至电池包为正，当总电流值为负或者小于某一个预设阈值(通常为小于0的值)时，则可以认定多电池包系统当前处于放电状态，否则处于充电状态。在他的实施例中，也可以根据多电池包系统的充放电状态标识来进行确定。比如当充放电状态标识为第一值时确认在充电状态，否则在放电状态。
另外，多电池包系统可以设置用于连接供电电源的供电接口和用于连接负载的负载接口。可以通过检测供电接口处的电流来检测多电池包系统是否处于充电状态，以及通过检测负载接口处的电流来检测多电池包系统是否处于放电状态。在另一实施例中，也可以根据检测负载接口和供电接口的硬件在位信号来确定多电池包系统的充放电状态。例如，在检测到负载接口的硬件在位信号，而未检测到供电接口的硬件在位信号时，则确认多电池包系统当前处于放电状态；如果未检测到负载接口的硬件在位信号而检测到供电接口的硬件在位信号，则确认多电池包系统当前处于充电状态。当同时检测到负载接口的硬件在位信号和软件在位信号时，则需要根据前面提及的多电池包系统的总电流来确定充放电状态。
其中，上述第一参考电池包为从各已启用电池包中选取的电池包。
各已启用电池包的电池电压由电池包内的电池管理系统进行采样得到后通过通讯传输至控制器。也即，电池包中可以包括对电池充放电进行管理的电池管理模块(Battery Management System，BMS)，BMS可以对电池包进行电压检测，然后将检测到的电池电压输出给控制器。
具体地，在多电池包系统处于充电状态时，将各已启动电池包中电池电压最高的电池包确定为第一参考电池包，而并非将已启用电池包中的电池电压最低的电池包确定为第一参考电池包。在多电池包系统处于放电状态时，将各已启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第一参考电池包，而不是将已启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第一参考电池包。
步骤202，根据多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包。
其中，上述第二参考电池包为从各未启用电池包中选取的电池包。
具体地，在多电池包系统处于充电状态时，将各未启动电池包中电池电压最低的电池包确定为第二参考电池包，而并非将未启用电池包中的电池电压最高的电池包确定为第一参考电池包。在多电池包系统处于放电状态时，将各未启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第二参考电池包，而不是将未启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第二参考电池包。
通过上述确定第一参考电池包和第二参考电池包的方式，可以将电池包切换过程的判断对象由未启用电池包和已启用电池包中差异最小的改成差异最大的电池包，大大提前了电池包切换动作的时间，减小了多电池包系统中各电池包电量不均的情况发生。
步骤203，在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据第二参考电池包确定并机电压范围。
其中，上述电压差绝对值为第一参考电池包的电池电压减去第二参考电池包的电池电压得到的电压差值的绝对值。
上述预设电压阈值可以是预先设定的电压值。当第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于该预设电压阈值时，说明第一参考电池包和第二参考电池包之间无法并机充放电，需要切换至第二参考电池包进行充放电。此时，根据第二参考电池包重新确定并机电压范围。
并机电压范围通常是由并机电压上限和并机电压下限组成的范围。这里，并机电压上限为并机电压范围对应的最大电压值，并机电压下限为并机范围对应的最小电压值。
在一实施例中，可以通过第二参考电池包的电池电压和预设并机偏差确定并机电压范围。其中，上述预设并机偏差通常是预先设定的并机电压的偏差，预设并机偏差可以包括并机上偏差和并机下偏差。举例来说，若第一参考电池包的电池电压为70V，第二参考电池包的电池电压为50V，预设电压阈值为0.5V，多电池包系统处于充电状态，并机上偏差为+0.5V，并机下偏差为-0.5V。此时，第一参考电池包和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值为20V，大于预设电压阈值，则可以采用第二参考电池包的电池电压和预设并机偏差确定并机电压范围为49.5V至50.5V。
在一些应用场景中，在电压差绝对值大于预设电压阈值时，若第一参考电池包的电池电压小于第二参考电池包的电池电压且多电池包系统处于放电状态，则可以通过第二参考电池包的电池电压和预设并机偏差确定并机电压范围。举例来说，若第一参考电池包的电池电压为50V，第二参考电池包的电池电压为70V，预设电压阈值为0.5V，多电池包系统处于放电状态，并机上偏差为+0.5V，并机下偏差为-0.5V。此时，第一参考电池包和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值为20V，大于预设电压阈值，则可以采用第二参考电池包的电池电压和预设并机偏差确定并机电压范围为69.5V至70.5V。
步骤204，将电池电压不在并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包。
可以将多电池包系统中的各电池包的电池电压和并机电压范围的并机电压上限和并机电压下限进行比较，从而确定各电池包的电池电压是否在并机电压范围内。此时，第二参考电池包确定为待开启电池包。
若存在已启用电池包的电池电压不在并机电压范围内，说明该已启用电池包与第二参考电池包之间的电压相差较大，不能和第二参考电池包并机使用，此时，可以将该已启用电池包确定为待关闭电池包。若存在已启用电池包的电池电压在并机电压范围内，说明该已启用电池包与第二参考电池包之间的电压相差较小，可以和第二参考电池包并机使用，可以控制该已启用电池包继续保持开启。
结合图1举例来说，多电池包系统处于充电状态，若已启用电池包A的电池电压为60.8V，已启用电池包B的电池电压为62.3V，已启用电池包C的电池电压为62.5V，已启用电池包C为第一参考电池包，作为第二参考电池包的未启用电池包D的电池电压为60.5V，此时二者的电压差绝对值大于预设电压阈值(如0.5V)，需要切换至未启用电池包D进行充电，将该电池包D确定为待开启电池包。此时根据第二参考电池包确定的并机电压范围为60.0V至61.0V。此时，在各已启用电池包中，已启用电池包A的电池电压在并机电压范围内，保持已启用电池包A的状态允许继续对已启用电池包A充电；已启用电池包B的电池电压和已启用电池包C的电池电压均不在并机电压范围内，将已启用电池包B和已启用电池包C确定为待关闭电池包。传统的切换逻辑中，会将已启用电池包A、B和C均确定为待关闭电池包，从而导致即便是已启用电池包A的电池电压与第二参考电池包的电池电压接近，也无法并机充电，从而降低了充电效率。如果是在放电时，则会出现电池包的电池电压接近却无法并机放电，导致供电无法满足负载需求的问题发生。本实施例中的控制方法则可以高效的解决上述问题，提高了充放电效率。
若存在未启用电池包的电池电压不在并机电压范围内，说明该未启用电池包与第二参考电池包之间的电压相差较大，不能和第二参考电池包并机使用，此时，控制该未启用电池包继续保持关闭。若存在未启用电池包的电池电压在并机电压范围内，说明该未启用电池包与第二参考电池包之间的电压相差较小，可以和第二参考电池包并机使用，将该未启用电池包确定为待开启电池包。
举例来说，多电池包系统中，作为第二参考电池包的未启用电池包D的电池电压为60.5V，根据第二参考电池包确定的并机电压范围为60.0V至61.0V，未启用电池包E的电池电压为60.6V，未启用电池包F的电池电压为63.1V(因为第二参考电池包是电池电压最低的电池包，其他未启用电池包的电池电压高于第二参考电池包的电池电压)。此时，未启用电池包F的电池电压不在并机电压范围内，可以控制未启用电池包F继续保持关闭；未启用电池包E的电池电压在并机电压范围内，可以将未启用电池包E确定为待开启电池包。
步骤205，控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启。
具体地，控制器向待关闭电池包的BMS发送关闭指令，控制待关闭电池包关闭，也即关断待关闭电池包的充电开关管和放电开关管，向待开启电池包的BMS发送开启指令，控制待开启电池包开启，也即导通待开启电池包的充电开关管和放电开关管。
上述控制方法，在多电池包系统的充放电过程中，会根据确定的第一参考电池包和第二参考电池包之间的电压绝对值来确定是否能够并入新的电池包充放电还是需要切换电池包进行充放电。当二者的电压绝对值大于预设电压阈值时，需要切换电池包进行充放电，此时并不会将所有已开启电池包均关闭，而是会继续根据待切换第二参考电池包的电池电压确定并机电压范围，从而允许在该并机电压范围内的电池包继续一起充放电，从而能够极大的降低切换电池包进行充放电后，出现单电池包进行放电导致的供电不足的问题，或者单电池包进行充放电导致的充放电效率不高的问题。并且还可以避免由于单电池包进行充放电所导致的多电池包系统内的各电池包之间的电量不均衡的问题，可以进一步提高充放电效率。
请参阅图3，图3是本申请一实施例提供的确定并机电压范围的实现流程图，该实现流程图可以包括如下步骤301至步骤303。
步骤301，获取第二参考电池包的电流值和第二参考电池包的电池电压。
控制器向第二参考电池包的BMS发送信息获取请求，BMS收到信息获取请求后可以将第二参考电池包的电流值和电池电压向控制器发送。
步骤302，根据第二参考电池包的电流值，确定电压上偏移量和电压下偏移量。
可以采用第二参考电池包的电流值，来确定得到上述电压上偏移量和上述电压下偏移量。作为示例，可以根据第二参考电池包的电流值计算得到电压上偏移量和电压下偏移量。比如，可以将电流值与第一预设系数的比值，确定为电压上偏移量，以及将电流值与第二预设系数的比值，确定为电压下偏移量。其中，第一预设系数与第二预设系数为预先设定的系数。
在一些实施例中，可以根据第二参考电池包的电流值查表得到电压上偏移量和电压下偏移量。此时，上述控制方法还包括：存储电池包的电流值与电压上偏移量、电压下偏移量之间的映射关系表。因此，可以根据第二参考电池包的电流值和映射关系表得到电压上偏移量和电压下偏移量。
其中，上述映射关系表可以是预先建立的、存储有多个电流值和电压上偏移量、电压下偏移量的映射关系的映射表。可以预先存储上述映射关系表在控制器的存储单元中，或者独立的存储器上，控制器在使用时可以直接调用。
本实施例中，采用电池包的电流值，从映射关系表中查找得到电压上偏移量和电压下偏移量，可以快速准确地确定得到电压上偏移量和电压下偏移量，从而提高数据处理速度，可以提高确定并机电压范围的效率和准确性。
步骤303，根据第二参考电池包的电池电压、电压上偏移量和电压下偏移量，确定并机电压范围。
将第二参考电池包的电池电压与电压上偏移量的和值作为并机电压范围的并机电压上限，将第二参考电池包的电池电压与电压下偏移量的和值作为并机电压范围的并机电压下限，从而确定并机电压范围。举例来说，第二参考电池包的电池电压为56V，电压上偏移量为1V，电压下偏移量为-0.2V，此时，第二参考电池包的电池电压与电压上偏差的和值为57V，第二参考电池包的电池电压与电压下偏差的和值为55.8V，可以确定并机电压范围为55.8V至57V。
本实施中，通过电流值确定电压上偏移量和电压下偏移量，以及采用电池电压、电压上偏移量和电压下偏移量确定并机电压范围，可以实现有效确定并机电压范围。
本申请一实施例确定第一参考电池包具体包括：
在多电池包系统处于充电状态时，将各已启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第一参考电池包。
在多电池包系统处于充电状态时，将各已启用电池包的电池电压进行比较，然后将各已启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第一参考电池包。
由于在充电状态下，需要优先控制电池电压低的电池包进行充电，将各已启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第一参考电池包，可以拉大未启用电池包与第一参考电池包之间的差异。在需要切换充电的电池包时，可以提前切换电池包的时间，实现提前控制电池电压小的电池包充电，从而减小多电池包系统中各电池包之间的电池电压的差距，提高多电池包系统中各电池包的电量的均衡性，进而提高充电效率。
结合图1进行举例，若多电池包系统102处于充电状态，已启用电池包A的电池电压为56V、已启用电池包B的电池电压为56.5V、已启用电池包C的电池电压为57.1V、未启用电池包D和未启用电池包E未充电。此时，已启用电池包C的电池电压为各已启用电池包中电池电压最高的，可以将已启用电池包C确定为第一参考电池包。
在多电池包系统处于放电状态时，将各已启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第一参考电池包。
在多电池包系统处于放电状态时，将各已启用电池包的电池电压进行比较，然后将各已启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第一参考电池包。
由于在放电状态下，需要优先控制电池电压高的电池包进行放电，将各已启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第一参考电池包，可以拉大未启用电池包与第一参考电池包之间的差异。在需要切换放电的电池包时，可以提前切换电池包的时间，实现提前控制电池电压高的电池包放电，从而减小多电池包系统中各电池包之间的电池电压的差距，提高多电池包系统中各电池包的电量的均衡性。
继续结合图1进行举例，若多电池包系统102处于放电状态，已启用电池包A的电池电压为56V、已启用电池包B的电池电压为56.5V、已启用电池包C的电池电压为57.1V、未启用电池包D和未启用电池包E未放电。此时，已启用电池包A的电池电压为各已启用电池包中电池电压最低的，可以将已启用电池包A确定为第一参考电池包。
一实施例确定第二参考电池包具体包括：
在多电池包系统处于充电状态时，将各未启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第二参考电池包。
由于在充电状态下，需要优先控制电池电压低的电池包进行充电，将各未启用电池包中电池电压最低的电池包确定为第二参考电池包，可以拉大第二参考电池包与第一参考电池包之间的电压差异。在需要切换充电的电池包时，可以提前切换电池包的时间，实现提前控制电池电压小的电池包充电，从而减小多电池包系统中各电池包之间的电池电压的差距，提高多电池包系统中各电池包的电量的均衡性。
继续结合图1进行举例，若多电池包系统102处于充电状态，未启用电池包D的电池电压为30V，未启用电池包E的电池电压为32V。此时，未启用电池包D的电池电压为各未启用电池包中电池电压最低的，可以将未启用电池包D确定为第二参考电池包。
在多电池包系统处于放电状态时，将各未启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第二参考电池包。
在多电池包系统处于放电状态时，将各未启用电池包的电池电压进行比较，然后将各未启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第二参考电池包。
由于在放电状态下，需要优先控制电池电压高的电池包进行充电，将各未启用电池包中电池电压最高的电池包确定为第二参考电池包，可以拉大第二参考电池包与第一参考电池包之间的差异。在需要切换放电的电池包时，可以提前切换电池包的时间，实现提前控制未启用电池包中电池电压高的电池包放电，从而减小多电池包系统中各电池包之间的电池电压的差距，提高多电池包系统中各电池包的电量的均衡性。
继续结合图1进行举例，若多电池包系统102处于放电状态，未启用电池包D的电池电压为60V，未启用电池包E的电池电压为63V。此时，未启用电池包E的电池电压为各未启用电池包中电池电压最高的，可以将未启用电池包E确定为第二参考电池包。
需要说明的是，本实施例中对各电池电压的举例均不构成对具体实现的限定，仅仅是为了对方案进行说明。
请参阅图4，图4是本申请另一实施例提供的多电池包系统的控制方法的流程图，该流程图可以包括如下步骤401至步骤402。
步骤401，在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值小于或者等于预设电压阈值时，将第二参考电池包确定为待开启电池包。
在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值小于或者等于预设电压阈值时，第一参考电池包与第二参考电池包之间的电量差异小，第一参考电池包可以和第二参考电池包并机使用，同时进行充电或者放电。此时，可以将第二参考电池包确定为待开启电池包。
步骤402，控制待开启电池包开启。
在确定待开启电池包之后，可以向各待开启电池包的BMS发送开启指令，控制待开启电池包开启。
本实施例中，在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值小于或者等于预设电压阈值时，将第二参考电池包确定为待开启电池包，控制待开启电池包开启，可以实现第二参考电池包与已启用电池包并机使用。在同时进行充电时，可以提高多电池包系统的充电效率；在同时进行放电时，可以实现多个电池包向负载供电，可以极大地减少电池包切换后，仅由单电池包向负载供电导致负载掉电进入关闭的情况发生，保障对负载进行有效供电。
在一些实施例中，上述多电池包系统中的各电池包可以包括电芯模块、充电开关管和放电开关管，充电开关管和放电开关管用于控制电芯模块的充放电。
其中，上述充电开关管通常是用于控制充电开启和充电关闭的开关。充电开关管可以为充电MOS管，充电MOS管可以实现为高电平信号导通，低电平信号关闭的充电NMOS管，也可以实现为低电平信号导通，高电平信号关闭的充电PMOS管。
其中，上述放电开关管通常是用于控制放电开启和放电关闭的开关。放电开关管可以为放电MOS管，放电MOS管可以实现为高电平信号导通，低电平信号关闭的放电NMOS管，也可以实现为低电平信号导通，高电平信号关闭的放电PMOS管。
请参阅图5，图5是本申请一实施例提供的电池包500的结构示意图。如图5所示，电池包500包括电芯模块501、充电开关管502和放电开关管503。具体地，充电开关管502的第一端与电池包500的功率正极P+连接，充电开关管502的第二端与放电开关管503的第二端连接，放电开关管503的第一端与电芯模块501的正极连接，电芯模块501的负极与电池包500的功率负极P-连接。
本实施例中，上述控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启，可以包括：关断待关闭电池包的充电开关管和放电开关管，开启待开启电池包的充电开关管和放电开关管。
具体地，控制器向待关闭电池包的BMS发送关闭指令，控制待关闭电池包关断充电开关管和放电开关管。作为一个示例，控制器向待关闭电池包的BMS发送关闭指令，如果充电开关管和放电开关管是NMOS管，BMS接收到关闭指令后，可以向充电开关管和放电开关管发送低电平信号，关闭充电NMOS管和放电NMOS管，从而关闭待关闭电池包。作为另一个示例，控制器向待关闭电池包的BMS发送关闭指令，如果充电开关管和放电开关管是PMOS管，BMS接收到关闭指令后，可以向充电开关管和放电开关管发送高电平信号，关闭充电PMOS管和放电PMOS管，从而关闭待关闭电池包。
控制器也可以向待开启电池包的BMS发送开启指令，控制待开启电池包开启充电开关管和放电开关管。作为一个示例，控制器向待开启电池包的BMS发送开启指令，如果充电开关管和放电开关管是NMOS管，BMS接收到开启指令后，可以向充电开关管和放电开关管发送高电平信号，导通充电NMOS管和放电NMOS管，从而开启待开启电池包。作为另一个示例，控制器向待开启电池包的BMS发送开启指令，如果充电开关管和放电开关管是PMOS管，BMS接收到开启指令后，可以向充电开关管和放电开关管发送低电平信号，导通充电PMOS管和放电PMOS管，从而开启待开启电池包。
本实施例中，通过电压信号控制充电开关管和放电开关的导通或关断管，可以快速关闭待关闭电池包和开启待开启电池包，可以提高电池包切换的效率。
请参阅图6，图6是本申请一实施例提供的多电池包系统的控制装置600的结构框图，包括：
第一确定单元601，用于根据多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包，其中，充放电状态包括充电状态和放电状态；
第二确定单元602，用于根据多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包；
压差比较单元603，用于在第一参考电池包的电池电压和第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据第二参考电池包确定并机电压范围；
电池确定单元604，用于将电池电压不在并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包；
启闭控制单元605，用于控制待关闭电池包关闭，以及控制待开启电池包开启。
在一些实施例中，第二确定单元602可以包括参数获取模块，偏移确定模块和范围确定模块(图中未示出)。
参数获取模块，用于获取流经第二参考电池包的电流值和第二参考电池包的电池电压；
偏移确定模块，用于根据第二参考电池包的电流值，确定电压上偏移量和电压下偏移量；
范围确定模块，用于根据第二参考电池包的电池电压、电压上偏移量和电压下偏移量，确定并机电压范围。
可以理解上述电池包系统的控制装置还可以包括其他用于是实现上述任意实施例中的对应步骤的功能模块。上述控制装置能够实现上述任意实施例中的控制方法，从而可以提高多电池包系统的充放电效率。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请中的多电池包系统的控制方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见多电池包系统的控制方法实施例部分，此处不再赘述。
请参阅图7，图7是本申请一实施例提供的功率转换设备700的结构框图。如图7所示的，功率转换设备700包括电压变换器701，控制器702，第一并机端口7031，第二并机端口7032，……，第N并机端口7033。其中，电压变换器701与控制器702连接，电压变换器701与第一并机端口7031、第二并机端口7032、……、第N并机端口7033连接。功率转换设备700可以通过控制器702执行上述各个多电池包系统的控制方法的实施例中的步骤。
功率转换设备700的电压变换器701的第一端用于连接供电电源，电压变换器701的第二端连接多个并机端口，多个并机端口可以分别连接电池包以形成多电池包系统。电压变换器701用于对并机端口的输入电压进行转换后输出，或者将其他供电电源的输入电压进行转换后通过并机端口输出。电压变换器701的第二端也可以直接与直流负载连接，将供电电源的输入电压进行转换后直接输出至直流负载。
本实施例提供的功率转换设备，能实现上述任意实施例中的控制方法，因此可以提高多电池包系统的充放电效率。
请参阅图8，图8是本申请一实施例提供的储能设备800的结构框图。如图8所示的，储能设备800包括至少一个电池包805(图8中仅示出一个电池包)、至少一个并机端口804(图8中仅示出一个处理器)、至少一个处理器801(图8中仅示出一个处理器)、存储器802以及存储在存储器802中并可在至少一个处理器801上运行的计算机程序803，例如多电池包系统的控制程序。处理器801执行计算机程序803时实现上述各个多电池包系统的控制方法的实施例中的步骤。处理器801执行计算机程序803时上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如，图6所示的第一确定单元601至启闭控制单元605的功能。
并机端口804可以连接电池包805，并机端口804也可以连接其他储能设备从而形成多电池包系统。
储能设备800可以包括但不仅限于处理器801、存储器802、并机端口804以及电池包805。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是储能设备800的示例，并不构成对储能设备800的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
在其他的实施例中，储能设备800还可以包括功率转换电路，用于进行交直流变换以及直流到直流的变换。
所称处理器801可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器802可以是储能设备800的内部存储单元，例如储能设备800的硬盘或内存。存储器802也可以是储能设备800的外部存储设备，例如储能设备800上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。可选的，存储器802还可以既包括储能设备800的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器802用于存储计算机程序以及储能设备800所需的其他程序和数据。存储器802还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块如果以软件功能单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，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。
以上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精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包，其中，所述充放电状态包括充电状态和放电状态；
根据所述多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包；
在所述第一参考电池包的电池电压和所述第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值大于预设电压阈值时，根据所述第二参考电池包确定并机电压范围；
将电池电压不在所述并机电压范围内的已启用电池包，确定为待关闭电池包，将电池电压在所述并机电压范围内的未启用电池包，确定为待开启电池包；
控制所述待关闭电池包关闭，以及控制所述待开启电池包开启。
2.根据权利要求1所述的多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二参考电池包确定并机电压范围，包括：
获取所述第二参考电池包的电流值和所述第二参考电池包的电池电压；
根据所述第二参考电池包的电流值，确定电压上偏移量和电压下偏移量；
根据所述第二参考电池包的电池电压、所述电压上偏移量和所述电压下偏移量，确定所述并机电压范围。
3.根据权利要求2所述的多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
存储电池包的电流值与所述电压上偏移量、所述电压下偏移量之间的映射关系表；
所述根据所述第二参考电池包的电流值，确定电压上偏移量和电压下偏移量，包括：根据所述第二参考电池包的电流值和所述映射关系表得到所述电压上偏移量和所述电压下偏移量。
4.根据权利要求1所述的多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述多电池包系统的充放电状态和各已启用电池包的电池电压，确定第一参考电池包，包括：
在所述多电池包系统处于所述充电状态时，将各已启用电池包中电池电压最高的电池包确定为所述第一参考电池包；
在所述多电池包系统处于所述放电状态时，将各已启用电池包中电池电压最低的电池包确定为所述第一参考电池包。
5.根据权利要求1所述的多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述多电池包系统的充放电状态和各未启用电池包的电池电压，确定第二参考电池包，包括：
在所述多电池包系统处于所述充电状态时，将各未启用电池包中电池电压最低的电池包确定为所述第二参考电池包；
在所述多电池包系统处于所述放电状态时，将各未启用电池包中电池电压最高的电池包确定为所述第二参考电池包。
6.根据权利要求1所述的多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一参考电池包的电池电压和所述第二参考电池包的电池电压之间的电压差绝对值小于或者等于所述预设电压阈值时，将所述第二参考电池包确定为所述待开启电池包；
控制所述待开启电池包开启。
7.根据权利要求1所述的多电池包系统的控制方法，其特征在于，所述多电池包系统中的各电池包包括电芯模块、充电开关管和放电开关管，所述充电开关管和所述放电开关管用于控制所述电芯模块的充放电，所述控制所述待关闭电池包关闭，以及控制所述待开启电池包开启，包括：
关断所述待关闭电池包的充电开关管和放电开关管，开启所述待开启电池包的充电开关管和放电开关管。
8.一种功率转换设备，其特征在于，包括控制器、电压变换器以及多个并机端口；所述并机端口用于与电池包连接以形成多电池包系统；所述电压变换器与所述并机端口连接，用于对所述并机端口的输入电压进行转换后输出，或者将其他供电电源的输入电压进行转换后通过所述并机端口输出；所述控制器用于执行如权利要求1-7中任一项所述的多电池包系统的控制方法。
9.一种储能设备，其特征在于，包括电池模组、并机端口、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述并机端口用于与电池包或者其他储能设备连接以与所述电池模组形成多电池包系统；所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的多电池包系统的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的多电池包系统的控制方法。
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