WO2023226561A1 - 动力电池系统、电池控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力电池系统、电池控制方法、装置、设备及存储介质，该动力电池系统包括：供电模块，包括至少两个电池组；驱动模块，与供电模块连接，用于将供电模块提供的电能转化为机械能；容错模块，设置于供电模块和驱动模块之间，用于在部分电池组发生故障时，控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。本申请能够在部分电池故障时，及时断开故障电池，采用剩余未故障电池供电。

Description

动力电池系统、电池控制方法、装置、设备及存储介质

本申请要求优先权，在先申请的申请号为：202210590948.1，名称为： 动力电池系统、电池控制方法、装置、设备及存储介质，优先权日为： 2022-05-27。

技术领域

本申请属于动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池系统、电池控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前，电动汽车、电动飞机等电动设备中通常具有动力电池和电机，动力电池作为供电模块，为驱动模块(通常包括电机和逆变器)供电，驱动模块将电能转换为机械能，从而驱动电动设备运行。

其中，动力电池作为动力源，在日常使用中遇到意外故障时，通常需要紧急停车，并将电池返厂检测，以确保行车安全，这对车主出行造成了极大不便。

需要说明的是，上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息，而不必然的构成现有技术。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提出一种动力电池系统、电池控制方法、装置、设备及存储介质，能够在部分电池故障时，及时断开故障电池，采用剩余未故障电池供电。

第一方面，本申请实施例提供了一种动力电池系统，包括：

供电模块，包括至少两个电池组；

驱动模块，与所述供电模块连接，用于将所述供电模块提供的电能转化为机械能；

容错模块，设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，用于在部分电池组发生故障时，控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在第一方面的实施例中，通过设置容错模块，可以在部分电池故障时，及时断开发送故障的电池组与驱动模块之间的连接，使供电模块采用未发生故障的电池组继续向驱动模块供电，仍然可以实现用电设备的安全使用，不必紧急停车，等待电池返厂检测再行使用，从而极大提高了用户的用电体验满意度。

在一些实施例中，所述至少两个电池组均串联连接；在部分电池组发生故障时，所述容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块和未发生故障 的电池组之间均断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通。

当电池组串联时，若部分电池组发生故障，为了避免发生故障的电池组对未发生故障的电池组造成干扰，不仅需要断开发生故障的电池组与驱动模块之间的连接，还需要断开发生故障的电池组与未发生故障的电池组之间的连接。并保持未发生故障的电池组与驱动模块之间导通，以使未发生故障的电池组能够向驱动模块供电。

在一些实施例中，所述供电模块包括串联连接的第一电池组和第二电池组；所述容错模块包括第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路，所述第一控制电路用于控制所述第一电池组与所述驱动模块之间的通断；所述第二控制电路用于控制所述第二电池组与所述驱动模块之间的通断；所述第三控制电路用于控制所述第一电池组和所述第二电池组之间的通断。

本实施例针对串联的第一电池组和第二电池组，设置了三个控制电路，分别用于控制第一电池组与驱动模块之间的通断、第二电池组与驱动模块之间的通断，以及两个电池组之间的通断。如此，当其中一个电池组故障时，可通过该三个控制电路分别控制发生故障的电池组与驱动模块之间断开、两个电池组之间断开，以及未发生故障的电池组与驱动模块之间导通，以使供电模块仅采用未发生故障的电池组进行故障。且该三个控制电路，分工明确，有助于对第一电池组和第二电池组进行分别控制，也便于后续维修和故障检测。

在一些实施例中，所述第一控制电路包括第一开关，所述第一开关设置于所述第一电池组与所述驱动模块之间；所述第一电池组的负极连接所述第二电池组的正极，所述第一开关的一端连接所述第一电池组的负极，另一端与所述第二电池组的负极及所述驱动模块的第一端共线连接。

如此，通过在第一电池组的负极连接第一开关的一端，并将第一开关的另一端与第二电池组的负极及驱动模块的第一端共线连接。使得第一开关与第一电池组串联连接，且与第二电池组并联连接，通过第一开关的通断，便可实现第一电池组与驱动模块之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第一开关与第二电池组并联，不会影响第二电池组与驱动模块之间的通断，实现第一开关对第一电池组之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统的安全可靠性能。

在一些实施例中，所述第二控制电路包括第二开关，所述第二开关设置于所述第二电池组与所述驱动模块之间；所述第一电池组的负极连接所述第二电池组的正极，所述第二开关的一端连接所述第一电池的正极，另一端与所述第二电池组的正极、所述驱动模块的第二端共线连接。

如此，通过设置第二开关，并将第二开关的一端连接第二电池组的正 极，另一端与第一电池组的正极及驱动模块的第二端共线连接。使得第二开关与第二电池组串联连接，且与第一电池组并联连接，通过第二开关的通断，便可实现第二电池组与驱动模块之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第二开关与第一电池组并联，不会影响第一电池组与驱动模块之间的通断，实现第二开关对第二电池组之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统的安全可靠性能。

在一些实施例中，所述第三控制电路包括第三开关，所述第三开关设置于所述第一电池组和所述第二电池组之间；所述第三开关的一端连接所述第一电池组的负极，另一端连接所述第二电池组的正极。

如此，通过在第一电池组和第二电池组之间设置第三开关，专门用于控制第一电池组和第二电池组之间的通断，结构简单，操作方便，能够实现第一电池组和第二电池组之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统的安全可靠性能。

在一些实施例中，还包括调压模块，所述调压模块设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，用于在所述供电模块的部分电池组发生故障时，增大向所述驱动模块提供的电压。以满足整车的高压需求，进一步提高行车安全。

在一些实施例中，所述调压模块包括调压电路和储能单元，通过控制所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路，使所述供电模块向所述储能单元放电；以及，控制所述放电回路断开，控制所述供电模块及所述储能单元同时向所述驱动模块放电。

本实施例通过设置包括调压电路和储能单元的调压模块，可以在部分电池组发生故障时，先控制供电模块、调压电路、储能单元构成放电回路，使供电模块向储能单元放电，储能单元则可以储存能量。当储能单元的储能达到一定值(可根据实际情况设定，本实施例对此不做具体限定)时，可控制该放电回路断开(具体可断开任意元件或电路上的开关)，然后储能单元可与未发生故障的电池组共同向驱动模块供电，以对未发生故障的电池组向驱动模块提供的电压进行补偿，从而增大向驱动模块提供的电压。

在一些实施例中，所述调压电路包括两相桥臂，所述储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂。

在上述形成放电回路时，可控制调压电路的两相桥臂中一相桥臂的上桥臂和另一相桥臂的下桥臂均导通，使供电模块、调压电路、储能单元构成放电回路。在储能完成后，向驱动模块放电时，可控制调压电路中两相桥臂的两个上桥臂(或两个下桥臂)均导通，使供电模块提供的电流可以经过调压电路和储能单元，传递至驱动模块。

在一些实施例中，所述至少两个电池组均并联连接；在部分电池组发生故障时，所述容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块之间断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通。

当电池组并联时，若部分电池组发生故障，发生故障的电池组对未发生故障的电池组不会造成干扰，仅需要断开发生故障的电池组与驱动模块之间的连接，并保持未发生故障的电池组与驱动模块之间导通，使发生故障的电池组不能再向驱动模块供电，而未发生故障的电池组能够向驱动模块供电。

在一些实施例中，所述供电模块包括并联连接的第三电池组和第四电池组；所述容错模块包括第四控制电路和第五控制电路，所述第四控制电路用于控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的通断；所述第五控制电路用于控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的通断。

本实施例针对并联第三电池组和第四电池组，分别设置了第四控制电路和第五控制电路，其中一个用于控制第三电池组与驱动模块之间的通断，另一个用于控制第四电池组与驱动模块之间的通断。如此，当其中一个电池组故障时，可通过第四控制电路和第五控制电路分别控制发生故障的电池组与驱动模块之间断开，以及未发生故障的电池组与驱动模块之间导通，以使供电模块仅采用未发生故障的电池组进行故障。且第四控制电路和第五控制电路，分工明确，有助于对第三电池组和第四电池组进行分别控制，也便于后续维修和故障检测。

在一些实施例中，所述第四控制电路包括第四开关，所述第四开关设置于所述第三电池组与所述驱动模块之间；所述第四开关的一端与所述第三电池组的正极连接，另一端与所述第四电池组的正极及所述驱动模块的第二端共线连接。

如此，通过在第三电池组的正极连接第四开关的一端，并将第四开关的另一端与第四电池组的正极及驱动模块的第二端共线连接。使得第四开关与第三电池组串联连接，且与第四电池组并联连接，通过第四开关的通断，便可实现第三电池组与驱动模块之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第四开关与第四电池组并联，不会影响第四电池组与驱动模块之间的通断，实现第四开关对第三电池组之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统的安全可靠性能。

在一些实施例中，所述第五控制电路包括第五开关，所述第五开关设置于所述第四电池组与所述驱动模块之间；所述第五开关的一端与所述第四电池组的正极连接，另一端与所述第三电池组的正极及所述驱动模块的第二端共线连接。

如此，通过在第四电池组的正极连接第五开关的一端，并将第五开关的 另一端与第三电池组的正极及驱动模块的第二端共线连接。使得第五开关与第四电池组串联连接，且与第三电池组并联连接，通过第五开关的通断，便可实现第四电池组与驱动模块之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第五开关与第三电池组并联，不会影响第三电池组与驱动模块之间的通断，实现第五开关对第四电池组之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统的安全可靠性能。

在一些实施例中，所述容错模块还包括第六开关，所述第六开关设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，控制至少一个电池组与所述驱动模块之间的通断。以实现容错模块的冗余控制，进一步提高该动力电池系统的安全可靠性能。

在一些实施例中，所述驱动模块包括M相逆变桥臂、M相电机及加热电路，所述M相逆变桥臂和所述加热电路均与所述供电模块并联连接，所述M相电机的各项绕组分别与所述M相逆变桥臂的各项桥臂一一对应连接，所述M相电机的中性线与所述加热电路连接。该具有加热电路的驱动模块，可以在电池温度较低时，进行电池自加热，以适应更低的外界温度。

在一些实施例中，还包括预充模块，所述预充模块设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，用于使所述动力电池系统向整车提供预设高压。以在向整车提供运行动力之前，先实现整车上高压过程。

在一些实施例中，所述预充模块包括第七开关、第八开关及预充电阻；所述第八开关和所述预充电阻串联连接，且均与所述第七开关并联连接。

在向整车上高压时，可先控制第八开关及预充电阻均导通，使供电模块和电容及第八开关和预充电阻之间形成串联的回路，可以对电容蓄电，直至第七开关靠近电池侧的第一电压，与靠近电机侧的第二电压之间的差值小于预设电压差，该过程可理解为电容蓄电过程，使得电容具有一足够容量，可以提高整体电路的稳定性。且该回路中具有预充电阻，可防止回路短路，对电容造成损害。然后再控制第七开关导通及第八开关断开，使动力电池系统为车辆提供预设高压，即完成整车上高压。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池控制方法，应用于第一方面所述的动力电池系统，所述方法包括：

在供电模块向驱动模块供电过程中，确定是否存在电池组发生故障；

若是，则通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施例中，所述供电模块的至少两个电池组均串联连接；

所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

通过容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块和未发生故障的电池组之间均断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施例中，所述供电模块包括串联连接的第一电池组和第二电池组；所述容错模块包括第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路；

所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

在所述第一电池组发生故障的情况下，通过所述第一控制电路控制所述第一电池组与所述驱动模块之间断开，通过所述第三控制电路控制所述第一电池组和所述第二电池组之间断开，并通过所述第二控制电路控制所述第二电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第二电池组进行供电；

在所述第二电池组发生故障的情况下，通过所述第二控制电路控制所述第二电池组与所述驱动模块之间断开，通过所述第三控制电路控制所述第二电池组和所述第一电池组之间断开，并通过所述第一控制电路控制所述第一电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第一电池组进行供电。

在一些实施例中，所述第一控制电路包括第一开关，所述第一开关设置于所述第一电池组与所述驱动模块之间；

所述通过第一控制电路控制所述第一电池组与所述驱动模块之间断开或者导通，包括：

在所述第一电池组发生故障的情况下，将所述第一开关断开，控制所述第一电池组与所述驱动模块之间断开；

在所述第二电池组发生故障的情况下，将所述第一开关闭合，控制所述第一电池组与所述驱动模块之间导通。

在一些实施例中，所述第二控制电路包括第二开关，所述第二开关设置于所述第二电池组与所述驱动模块之间；

所述通过第二控制电路控制所述第二电池组与所述驱动模块之间断开或者导通，包括：

在所述第二电池组发生故障的情况下，将所述第二开关断开，控制所述第二电池组与所述驱动模块之间断开；

在所述第一电池组发生故障的情况下，将所述第二开关闭合，控制所述第二电池组与所述驱动模块之间导通。

在一些实施例中，所述第三控制电路包括第三开关，所述第三开关设置于所述第一电池组和所述第二电池组之间；

通过所述第三控制电路控制所述第一电池组和所述第二电池组之间断开，包括：

在所述第一电池组或者所述第二电池组发生故障的情况下，将所述第三开关断开，控制所述第一电池和所述第二电池组之间断开。

在一些实施例中，所述供电模块的至少两个电池组均并联连接；

所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

通过容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块之间断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施例中，所述供电模块包括并联连接的第三电池组和第四电池组；所述容错模块包括第四控制电路和第五控制电路；

所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

在所述第三电池组发生故障的情况下，通过所述第四控制电路控制所述第三电池组与所述驱动模块之间断开，并通过所述第五控制电路控制所述第四电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第四电池组进行供电；

在所述第四电池组发生故障的情况下，通过所述第五控制电路控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的断开，并通过所述第四控制电路控制所述第三电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第三电池组进行供电。

在一些实施例中，所述第四控制电路包括第四开关，所述第四开关设置于所述第三电池组与所述驱动模块之间；

通过所述第四控制电路控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的断开或者导通，包括：

在所述第三电池组发生故障的情况下，将所述第四开关断开，控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的断开；

在所述第四电池组发生故障的情况下，将所述第四开关闭合，控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的导通。

在一些实施例中，所述第五控制电路包括第五开关，所述第五开关设置于所述第四电池组与所述驱动模块之间；

通过所述第五控制电路控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的断开或者导通，包括：

在所述第四电池组发生故障的情况下，将所述第五开关断开，控制所述 第四电池组与所述驱动模块之间的断开；

在所述第三电池组发生故障的情况下，将所述第五开关闭合，控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的导通。

在一些实施例中，所述容错模块还包括第六开关，所述第六开关设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，控制至少一个电池组与所述驱动模块之间的通断；

所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，还包括：

将所述第六开关断开，控制发生故障的电池组与所述驱动模块之间断开，使所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施例中，所述确定是否存在电池组发生故障，包括：

采集所述供电模块中各电池单体的电池参数，所述电池参数包括电池单体的温度、电流、电压、电量中的至少一种；

根据所述电池参数，确定是否存在电池组发生故障。

在一些实施例中，根据所述电池参数，确定是否存在电池组发生故障，包括：

确定是否存在电池参数满足预设故障条件的电池单体；

若是，则将满足预设故障条件的电池单体所属的电池组确定为发生故障的电池组。

在一些实施例中，所述动力电池系统还包括调压模块，所述调压模块设置于所述供电模块和所述驱动模块之间；

所述电池控制方法还包括：

通过所述调压模块增大向所述驱动模块提供的电压。

在一些实施例中，所述调压模块包括调压电路和储能单元；

所述通过所述调压模块增大向所述驱动模块提供的电压，包括：

控制所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路，使所述供电模块向所述储能单元进行放电；

控制所述放电回路断开，控制所述供电模块及所述储能单元同时向所述驱动模块放电。

在一些实施例中，所述调压电路包括两相桥臂，所述储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂；

控制所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路，包括：

控制两相桥臂中一相桥臂的上桥臂和另一相桥臂的下桥臂均导通，使所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池控制装置，包括：

故障确定模块，用于在供电模块向驱动模块供电过程中，确定是否存在电池组发生故障；

容错控制模块，用于若是，则通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电设备，包括权利要求第一方面的动力电池系统，及第三方面所述的电池控制装置。。

第五方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现上述第一方面所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现上述第一方面所述的方法。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图一；

图2为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图二(电池串联)；

图3为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图三(电池串联)；

图4为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图四(电池串联)；

图5为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图五(设置调压模块)；

图6为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图六(电池并联)；

图7为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图七(电池并联)；

图8为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图八(电池并联)；

图9为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图九(电池串联，且具有冗余开关)；

图10为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图十(电池串联，且具有冗余开关)；

图11为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图十一(电池串联，且具有冗余开关)；

图12为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图十二(电池并联，且具有冗余开关)；

图13为根据一个或多个实施例的动力电池系统的结构示意图十三(电池并联，且具有冗余开关)；

图14为根据一个或多个实施例的电池控制方法的流程示意图；

图15为根据一个或多个实施例的池控制装置的结构示意图；

图16为根据一个或多个实施例的电子设备的结构示意图；

图17为根据一个或多个实施例的存储介质的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“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实施例和简化描述，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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，也可以是电连接；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实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。在电动交通供给、军事装备、航空航天等领域中，通常通过动力电池来提供动力，具体是通过电机将动力电池的电能转换为机械能，从而驱动用电设备运行。

动力电池在日常使用过程中，可能会发生故障。例如，电池温度过高、电池压力过大、欠压，以及电池电量过低，等等。而动力电池作为动力源，一旦发生故障，将对用户的行车安全造成很大影响。为了保障用户的人身安全，现有技术中，一旦动力电池故障，系统会自动或者提示用户紧急停车，且用户需要将电池返厂检测，以确保后续行车安全，但这对车主出行造成了极大不便。

但是，动力电池，尤其是应用于电动汽车、电动飞机等大型用电设备的动力电池，通常包括多个电池组。而当电池发生故障时，通常只是部分电池组(或者部分电池单体)发生故障。如果可以在部分电池组发生故障 时，切断该发生故障的电池组与驱动模块之间的连接，使供电模块仅采用未发生故障的电池组向驱动模块供电，则仍然可以实现用电设备的安全使用，不必紧急停车，等待电池返厂检测再行使用。

基于以上考虑，为了解决部分电池故障时，也必须紧急停车，并将电池返厂检测，对车主出行造成极大不便的问题，本申请实施例设计了一种动力电池系统，可以包括供电模块、驱动模块，以及设置于供电模块和驱动模块之间的容错模块，该容错模块可以在供电模块的部分电池组发生故障时，控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

如此，通过设置容错模块，可以在部分电池故障时，及时断开发送故障的电池组与驱动模块之间的连接，使供电模块采用未发生故障的电池组继续向驱动模块供电，仍然可以实现用电设备的安全使用，不必紧急停车，等待电池返厂检测再行使用，从而极大提高了用户的用电体验满意度。

本申请实施例还提供一种应用该动力电池系统的用电设备，该用电设备应用本申请实施例提供的动力电池系统，在供电模块的部分电池组发生故障时，控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，可以实现用电设备的安全使用。

该用电设备可以为但不限于电动汽车、轮船、航天器、电动玩具、电动工具、电瓶车等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的动力电池系统200的结构示意图。如图1所示，该动力电池系统200，可以包括供电模块210、驱动模块220及容错模块230，其中，供电模块210可以包括至少两个电池组。驱动模块220与供电模块210连接，用于将供电模块210提供的电能转化为机械能。容错模块230设置于供电模块210和驱动模块220之间，用于在部分电池组发生故障时，控制供电模块210采用未发生故障的电池组进行供电。

供电模块210可以包括多个电池组，当部分电池组发生故障后，剩余未发生故障的电池组仍可向驱动模块220供电。具体地，该多个电池组可以并联连接，也可以串联连接。其中，并联连接可以理解为两个电池组的两个正极相连，两个负极也相连。串联连接可以理解为两个电池组中一个电池组的正极和另一个电池组的负极连接。

可以理解的是，本实施例对电池组的数量和种类不做具体限定，例如，该电池可以为三元动力电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、铅酸蓄电池等。 电池组的数量通常大于等于2，具体可根据实际需要进行设定。

如图2所示，驱动模块220可包括逆变器和电机。其中，逆变器与电池连接，其可包括M相逆变桥臂，且M相逆变桥臂与供电模块210并联连接。电机可包括具有M个绕组的电机，M个绕组分别与桥臂电路的M相桥臂一一对应连接。其中，M相可以但不限于为三相、四相、五相、六相、十二相等。

该驱动模块220还可以包括加热电路，该加热电路与供电模块210并联连接，用于与供电模块210形成交替切换的充放电电路，以对供电模块210的电池组进行加热。

如图2或图3所示，加热电路可以与M相电机的中性线连接，可至少包括一个上桥臂和一个下桥臂。通过M相逆变桥臂的上桥臂(或下桥臂)，以及加热电路的下桥臂(或上桥臂)均导通，使电池、逆变器、加热电路及电机形成交替切换的充电回路和放电回路，以通过对电池组进行充放电来实现电池的自加热。

加热电路也可以包括两相桥臂电路和设置于两相桥臂之间的储能单元，如图4所示，且储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂。通过两相桥臂中一相桥臂的上桥臂和另一相桥臂的下桥臂均导通，使电池、两相桥臂及储能单元形成交替切换的充电回路和放电回路，以通过对电池组进行充放电来实现电池的自加热。

其中，储能单元通常为电感元件，本实施例对其具体结构和数量不做具体限定。

容错模块230可以为一整体结构，也可以包括独立工作的多个构成部分，本实施例对其具体结构不做具体限定，只要能够断开发送故障的电池组与驱动模块220之间的连接，并使未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通即可。

本实施例通过设置容错模块230，可以在部分电池故障时，及时断开发送故障的电池组与驱动模块220之间的连接，使供电模块210采用未发生故障的电池组继续向驱动模块220供电，仍然可以实现用电设备的安全使用，不必紧急停车，等待电池返厂检测再行使用，从而极大提高了用户的用电体验满意度。

在一些实施方式中，至少两个电池组均串联连接；在部分电池组发生故障时，容错模块230控制发生故障的电池组与驱动模块220和未发生故障的电池组之间均断开，并控制未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通。

当电池组串联时，若部分电池组发生故障，为了避免发生故障的电池组对未发生故障的电池组造成干扰，不仅需要断开发生故障的电池组与驱动模块220之间的连接，还需要断开发生故障的电池组与未发生故障的电池组之间的连接。并保持未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通，以使未发生故障的电池组能够向驱动模块220供电。

具体地，供电模块210可以包括串联连接的第一电池组B1和第二电池组B2。容错模块230包括第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路，第一控制电路用于控制第一电池组B1与驱动模块220之间的通断；第二控制电路用于控制第二电池组B2与驱动模块220之间的通断；第三控制电路用于控制第一电池组B1和第二电池组B2之间的通断。

本实施例针对串联的第一电池组B1和第二电池组B2，设置了三个控制电路，分别用于控制第一电池组B1与驱动模块220之间的通断、第二电池组B2与驱动模块220之间的通断，以及两个电池组之间的通断。如此，当其中一个电池组故障时，可通过该三个控制电路分别控制发生故障的电池组与驱动模块220之间断开、两个电池组之间断开，以及未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通，以使供电模块210仅采用未发生故障的电池组进行故障。且该三个控制电路，分工明确，有助于对第一电池组B1和第二电池组B2进行分别控制，也便于后续维修和故障检测。

需要说明的是，本实施例对三个控制电路彼此之间是否连接不做限定，只要能够实现上述控制功能即可。

如图2-图4所示，第一控制电路可包括第一开关K1，第一开关K1设置于第一电池组B1与驱动模块220之间。在第一电池组B1的负极连接第二电池组B2的正极的情况下，第一开关K1的一端连接第一电池组B1的负极，另一端与第二电池组B2的负极及驱动模块220的第一端共线连接。

如此，通过在第一电池组B1的负极连接第一开关K1的一端，并将第一开关K1的另一端与第二电池组B2的负极及驱动模块220的第一端共线连接。使得第一开关K1与第一电池组B1串联连接，且与第二电池组B2并联连接，通过第一开关K1的通断，便可实现第一电池组B1与驱动模块220之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第一开关K1与第二电池组B2并联，不会影响第二电池组B2与驱动模块220之间的通断，实现第一开关K1对第一电池组B1之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统200的安全可靠性能。

第二控制电路可以包括第二开关K2，第二开关K2设置于第二电池组B2与驱动模块220之间；在第一电池组B1的负极连接第二电池组B2的正极的情况下，第二开关K2的一端连接第一电池的正极，另一端与第二 电池组B2的正极、驱动模块220的第二端共线连接。

与第一开关K1的设置原理类似，通过设置第二开关K2，并将第二开关K2的一端连接第二电池组B2的正极，另一端与第一电池组B1的正极及驱动模块220的第二端共线连接。使得第二开关K2与第二电池组B2串联连接，且与第一电池组B1并联连接，通过第二开关K2的通断，便可实现第二电池组B2与驱动模块220之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第二开关K2与第一电池组B1并联，不会影响第一电池组B1与驱动模块220之间的通断，实现第二开关K2对第二电池组B2之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统200的安全可靠性能。

第三控制电路可以包括第三开关K3，第三开关K3设置于第一电池组B1和第二电池组B2之间；第三开关K3的一端连接第一电池组B1的负极，另一端连接第二电池组B2的正极。如此，通过在第一电池组B1和第二电池组B2之间设置第三开关K3，专门用于控制第一电池组B1和第二电池组B2之间的通断，结构简单，操作方便，能够实现第一电池组B1和第二电池组B2之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统200的安全可靠性能。

鉴于电池组串联时，采用剩余未发生故障的电池组进行供电，由于电池组数量减小，可能会导致供电模块210向驱动模块220提供的电压较低，如图5所示，本实施提供的动力电池系统200还设置调压模块。该调压模块设置于供电模块210和驱动模块220之间，用于在供电模块210的部分电池组发生故障时，增大向驱动模块220提供的电压，以满足整车的高压需求，进一步提高行车安全。

其中，调压模块可包括调压电路和储能单元，通过控制供电模块210、调压电路、储能单元构成放电回路，使供电模块210向储能单元放电；以及，控制放电回路断开，控制供电模块210及储能单元同时向驱动模块220放电。

本实施例通过设置包括调压电路和储能单元的调压模块，可以在部分电池组发生故障时，先控制供电模块210、调压电路、储能单元构成放电回路，使供电模块210向储能单元放电，储能单元则可以储存能量。当储能单元的储能达到一定值(可根据实际情况设定，本实施例对此不做具体限定)时，可控制该放电回路断开(具体可断开任意元件或电路上的开关)，然后储能单元可与未发生故障的电池组共同向驱动模块220供电，以对未发生故障的电池组向驱动模块220提供的电压进行补偿，从而增大向驱动模块220提供的电压。

具体地，调压模块可参考图4所示的加热电路，即调压电路可包括两 相桥臂，储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂。

在上述形成放电回路时，可控制调压电路的两相桥臂中一相桥臂的上桥臂和另一相桥臂的下桥臂均导通，使供电模块210、调压电路、储能单元构成放电回路。在储能完成后，向驱动模块220放电时，可控制调压电路中两相桥臂的两个上桥臂(或两个下桥臂)均导通，使供电模块210提供的电流可以经过调压电路和储能单元，传递至驱动模块220。

可以理解的是，储能单元所储能量有限，在放电一段时间后，需要再次进行储能，储能完成后再进行放电，如此循环往复进行。

在一些实施方式中，可直接将图4所示的加热模块用作调压模块，以简化整体结构，使调压过程更为方便，其储能过程可参考加热过程中电池的放电过程。具体可通过控制调压模块的导通比例，来调整储能单元的储能和其补偿的驱动电压大小，以实现不同数量的电池组发生故障时，供电模块210仍能够提供较稳定的驱动电压。

需要说明的是，本实施例中通常仅应用调压模块的升压功能，但该模块同样具有降压功能，本领域技术人员可根据需要进行设定。例如储能单元和电机形成回路，进行储能过程，则可能会降低驱动模块220的压力。另外，该调压模块的设置只是本实施例的一种实施方式，本实施例并不以此为限，只要能够增大向驱动模块220提供的电压即可。

在另一些实施方式中，至少两个电池组均并联连接。在部分电池组发生故障时，容错模块230控制发生故障的电池组与驱动模块220之间断开，并控制未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通。

当电池组并联时，若部分电池组发生故障，发生故障的电池组对未发生故障的电池组不会造成干扰，仅需要断开发生故障的电池组与驱动模块220之间的连接，并保持未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通，使发生故障的电池组不能再向驱动模块220供电，而未发生故障的电池组能够向驱动模块220供电。

如图6-图8所示，供电模块210可包括并联连接的第三电池组B3和第四电池组B4。容错模块230可包括第四控制电路和第五控制电路，第四控制电路用于控制第三电池组B3与驱动模块220之间的通断；第五控制电路用于控制第四电池组B4与驱动模块220之间的通断。

本实施例针对并联第三电池组B3和第四电池组B4，分别设置了第四控制电路和第五控制电路，其中一个用于控制第三电池组B3与驱动模块220之间的通断，另一个用于控制第四电池组B4与驱动模块220之间的通断。如此，当其中一个电池组故障时，可通过第四控制电路和第五控制电 路分别控制发生故障的电池组与驱动模块220之间断开，以及未发生故障的电池组与驱动模块220之间导通，以使供电模块210仅采用未发生故障的电池组进行故障。且第四控制电路和第五控制电路，分工明确，有助于对第三电池组B3和第四电池组B4进行分别控制，也便于后续维修和故障检测。

如图6-图8所示，第四控制电路可包括第四开关K4，第四开关K4设置于第三电池组B3与驱动模块220之间。第四开关K4的一端与第三电池组B3的正极连接，另一端与第四电池组B4的正极及驱动模块220的第二端共线连接。

如此，通过在第三电池组B3的正极连接第四开关K4的一端，并将第四开关K4的另一端与第四电池组B4的正极及驱动模块220的第二端共线连接。使得第四开关K4与第三电池组B3串联连接，且与第四电池组B4并联连接，通过第四开关K4的通断，便可实现第三电池组B3与驱动模块220之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第四开关K4与第四电池组B4并联，不会影响第四电池组B4与驱动模块220之间的通断，实现第四开关K4对第三电池组B3之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统200的安全可靠性能。

第五控制电路可以包括第五开关K5，第五开关K5设置于第四电池组B4与驱动模块220之间；第五开关K5的一端与第四电池组B4的正极连接，另一端与第三电池组B3的正极及驱动模块220的第二端共线连接。

与第四开关K4的设计类似，通过在第四电池组B4的正极连接第五开关K5的一端，并将第五开关K5的另一端与第三电池组B3的正极及驱动模块220的第二端共线连接。使得第五开关K5与第四电池组B4串联连接，且与第三电池组B3并联连接，通过第五开关K5的通断，便可实现第四电池组B4与驱动模块220之间的通断，控制逻辑简单，操作方便。且由于第五开关K5与第三电池组B3并联，不会影响第三电池组B3与驱动模块220之间的通断，实现第五开关K5对第四电池组B4之间的独立控制，更有利于提高整体动力电池系统200的安全可靠性能。

可以理解的是，当供电模块210的电池组均并联连接时，即使部分电池组故障，也不会影响供电模块210向驱动模块220提供的电压大小，所以无需设置调压模块。图8所示的加热模块可仅用于电池自加热过程，及第三电池组B3的能量传递。

在另一些实施方式中，容错模块230还可包括第六开关，该第六开关设置于供电模块210和驱动模块220之间，控制至少一个电池组与驱动模块220之间的通断，以实现容错模块230的冗余控制，进一步提高该动力 电池系统200的安全可靠性能。

其中，第六开关可以但不限于包括图9-图13中的冗余开关K61、K62、K63及K64所示。

对于串联的第一电池组B1和第二电池组B2，可以如图9所示，两个电池组的正极通过不同的导线连接驱动模块220，并在各电池组与驱动模块220之间分别设置一个冗余开关，即，在第一电池组B1与驱动模块220的连接线路上设置开关K61，在第二电池组B2与驱动模块220的连接线路上设置开关K62。并可通过开关K61和开关K62的通断，对第一电池组B1和第二电池组B2进行冗余控制。以在第一开关K1或第二开关K2故障时，可以通过开关K61控制第一电池组B1与驱动模块220之间的通断，通过开关K62控制第二电池组B2与驱动模块220之间的通断。以保证能够在第一电池组B1(或第二电池组B2)故障时，将其与驱动模块220之间断开，并保持第二电池组B2(或第一电池组B1)与驱动模块220之间导通。

当第一电池组B1和第二电池组B2均正常运行时，可控制第一开关K1和第二开关K2均断开，并控制第三开关K3和开关K61及开关K62均闭合，使第一电池组B1和第二电池组B2以串联的方式，共同向驱动模块220供电。运行过程中，若第一电池组B1发生故障，则将第三开关K3断开，将第一开关K1和开关K61中的至少一个断开，使第一电池组B1与驱动模块220之间断开。并闭合第二开关K2和开关K62，使第二电池组B2与驱动模块220之间导通。若第二电池组B2发生故障，则将第三开关K3断开，将第二开关K2和开关K62中的至少一个断开，使第二电池组B2与驱动模块220之间断开。并闭合第一开关K1和开关K61，使第一电池组B1与驱动模块220之间导通。

对于串联的第一电池组B1和第二电池组B2，也可以如图10所示，两个电池组的正极通过同一根导线连接驱动模块220，可在该导线上设置一个冗余开关K61。则该冗余开关K61可同时控制第一电池组B1和第二电池组B2与驱动模块220之间的通断。在该动力电池系统200运行过程中，冗余开关K61可作为常闭开关，当第一开关K1或第二开关K2故障时，可作为紧急开关，断开整体电路。若第一电池组B1或第二电池组B2发生故障，则同个各自串联的开关进行控制，具体控制过程可参考图9所示结构的控制过程，在此不再赘述。

对于串联的第一电池组B1和第二电池组B2，还可以如图11所示，两个电池组的正极通过不同的导线连接驱动模块220，且两根导线之间通过开关K21进行连接或断开，并在第二电池组B2与驱动模块220之间设 置开关K22，在第一电池组B1与驱动模块220的连接线路上设置冗余开关K61。

当第一电池组B1和第二电池组B2均正常运行时，可控制第一开关K1断开，并控制开关K61断开，并控制第三开关K3和开关K21及开关K22均闭合，使第一电池组B1和第二电池组B2以串联的方式，共同向驱动模块220供电。或者，也可以控制第一开关K1、开关K21及开关K22均断开，并控制第三开关K3和开关K61均闭合。使第一电池组B1和第二电池组B2以串联的方式，共同向驱动模块220供电。

运行过程中，若第一电池组B1发生故障，则将第三开关K3、开关K21断开，以及将第一开关K1和开关K61中的至少一个断开，使第一电池组B1与驱动模块220之间断开。并闭合开关K22，使第二电池组B2与驱动模块220之间导通。或者闭合开关K21和开关K61，也能使第二电池组B2与驱动模块220之间导通(通过储能单元传递)。若第二电池组B2发生故障，则将第三开关K3、开关K21及开关K22均断开，使第二电池组B2与驱动模块220之间断开。并将第第一开关K1和开关K61均闭合，使第一电池组B1与驱动模块220之间导通。

对于并联的第三电池组B3和第四电池组B4，可以如图12或图13所示(图12中两个电池组均正常运行时，加热模块的两个上桥臂和两个下桥臂均断开，第三电池组B3通过开关K63所在的线路传输至驱动模块220)设置冗余开关。图12中示出了第三电池组B3的冗余开关K63的一种设置方式，图13中示出了第四电池组B4的冗余开关K64的一种设置方式。

开关K63可与第四开关K4共同控制第三电池组B3与驱动模块220之间的连接。开关64可与第五开关K5共同控制第四电池组B4与驱动模块220之间的连接。当第三电池组B3故障时，可以将开关K63可与第四开关K4中的任意一者断开，并将开关K64和第五开关K5都闭合。当第四电池组B4故障时，可以将开关K64可与第五开关K5中的任意一者断开，并将开关K63和第四开关K4都闭合。

需要说明的是，上述第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5及第六开关的设置，只是本实施例列举的几种实施方式，本实施例并不以此为限，只要能实现对两个电池组的上述控制功能即可。另外，本实施例也不限定第一电池组B1的负极和第二电池组B2的正极连接，也可以第一电池组B1的正极和第二电池组B2的负极连接。

在另一些实施方式中，该动力电池系统200还可包括预充模块，预充模块设置于供电模块210和驱动模块220之间，用于使动力电池系统200向整车提供预设高压。以在向整车提供运行动力之前，先实现整车上高压 过程。

该预充高压的电压值可以略低于整车运行时的电压值，具体可以根据实际情况进行设定，本实施例对其不做具体限定。

如图9-图13，预充模块可包括第七开关K7、第八开关K8及预充电阻R1；第八开关K8和预充电阻R1串联连接，且均与第七开关K7并联连接。

在向整车上高压时，可先控制第八开关K8及预充电阻R1均导通，使供电模块210和电容及第八开关K8和预充电阻R1之间形成串联的回路，可以对电容蓄电，直至第七开关K7靠近电池侧的第一电压，与靠近电机侧的第二电压之间的差值小于预设电压差，该过程可理解为电容蓄电过程，使得电容具有足够的容量，可以提高整体电路的稳定性。且该回路中具有预充电阻R1，可防止回路短路，对电容造成损害。然后再控制第七开关K7导通及第八开关K8断开，使动力电池系统200为车辆提供预设高压，即完成整车上高压。

需要说明的是，本实施例并不限于如图9-图13所示，将预充模块设置在电池组的负极，其也可以设置在电池组的正极，也可直接将冗余开关K61作为第八开关K8，只要能实现该预充过程即可。

其中，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六开关、第七开关K7及第八开关K8，均可以为继电器、MOS管或IGBT管等，本实施例对其具体结构和数量不做具体限定，只要能通过开关的通断，实现上述控制功能即可。

基于上述动力电池系统相同的构思，本实施例还提供一种电池控制方法，应用于上述任一实施方式的动力电池系统，如图14所示，该方法可以包括：

步骤S1，在供电模块向驱动模块供电过程中，确定是否存在电池组发生故障。

该方法可应用于整车域控制器，或者电池管理系统，本实施例对此不作具体限定，只要能实现该电池控制方法即可。下面为便于理解，以电池管理系统为例进行详细说明。

在一些实施方式中，确定是否存在电池组发生故障，可以包括以下处理：采集供电模块中各电池单体的电池参数，电池参数可包括电池单体的温度、电流、电压、电量中的至少一种；根据电池参数，确定是否存在电池组发生故障。

鉴于电池故障的表现形式多种多样，本实施例中，电池管理系统可以实时采集供电模块中各电池单体的温度、电流、电压、电量等参数，并至 少根据其中一种参数判断电池组是否故障，当其中一种参数异常则判断电池单体故障，则电池单体所在电池组也故障。本方法在确定电池组是否故障时，可直接获取电池管理系统实时采集的参数直接进行判断，从而提高该电池控制方法的效率。

具体地，根据电池参数，确定是否存在电池组发生故障，可以包括以下处理：确定是否存在电池参数满足预设故障条件的电池单体；若是，则将满足预设故障条件的电池单体所属的电池组确定为发生故障的电池组。

上述故障条件可以包括但不限于电池温度过高或过低、电池电流过大或过小，电池电压过大或欠压，电量过低等，只要满足其中一个条件，便可确定电池组发生故障。如此，检测多种电池参数，并基于各电池参数和预设故障条件，判断电池是否发生故障，可提高故障检测的准确性。

步骤S2，若是，则通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施方式中，供电模块的至少两个电池组均串联连接；

通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，可以包括：

通过容错模块控制发生故障的电池组与驱动模块和未发生故障的电池组之间均断开，并控制未发生故障的电池组与驱动模块之间导通，使供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施方式中，供电模块可以包括串联连接的第一电池组B1和第二电池组B2；容错模块可以包括第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路；

通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，可以包括：

在第一电池组B1发生故障的情况下，通过第一控制电路控制第一电池组B1与驱动模块之间断开，通过第三控制电路控制第一电池组B1和第二电池组B2之间断开，并通过第二控制电路控制第二电池组B2与驱动模块之间导通，使供电模块采用第二电池组B2进行供电；

在第二电池组B2发生故障的情况下，通过第二控制电路控制第二电池组B2与驱动模块之间断开，通过第三控制电路控制第二电池组B2和第一电池组B1之间断开，并通过第一控制电路控制第一电池组B1与驱动模块之间导通，使供电模块采用第一电池组B1进行供电。

在一些实施方式中，第一控制电路可以包括第一开关，第一开关设置于第一电池组B1与驱动模块之间；

通过第一控制电路控制第一电池组B1与驱动模块之间断开或者导通， 可以包括：

在第一电池组B1发生故障的情况下，将第一开关断开，控制第一电池组B1与驱动模块之间断开；

在第二电池组B2发生故障的情况下，将第一开关闭合，控制第一电池组B1与驱动模块之间导通。

在一些实施方式中，第二控制电路可以包括第二开关，第二开关设置于第二电池组B2与驱动模块之间；

通过第二控制电路控制第二电池组B2与驱动模块之间断开或者导通，可以包括：

在第二电池组B2发生故障的情况下，将第二开关断开，控制第二电池组B2与驱动模块之间断开；

在第一电池组B1发生故障的情况下，将第二开关闭合，控制第二电池组B2与驱动模块之间导通。

在一些实施方式中，第三控制电路可以包括第三开关，第三开关设置于第一电池组B1和第二电池组B2之间；

通过第三控制电路控制第一电池组B1和第二电池组B2之间断开，可以包括：

在第一电池组B1或者第二电池组B2发生故障的情况下，将第三开关断开，控制第一电池和第二电池组B2之间断开。

在一些实施方式中，供电模块的至少两个电池组均并联连接；

通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，可以包括：

通过容错模块控制发生故障的电池组与驱动模块之间断开，并控制未发生故障的电池组与驱动模块之间导通，使供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施方式中，供电模块可以包括并联连接的第三电池组和第四电池组；容错模块可以包括第四控制电路和第五控制电路；

通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，可以包括：

在第三电池组发生故障的情况下，通过控制第三电池组与驱动模块之间断开，并通过第五控制电路控制第四电池组与驱动模块之间导通，使供电模块采用第四电池组进行供电；

在第四电池组发生故障的情况下，通过第五控制电路控制第四电池组与驱动模块之间的断开，并通过第四控制电路控制第三电池组与驱动模块之间导通，使供电模块采用第三电池组进行供电。

在一些实施方式中，第四控制电路可包括第四开关，第四开关设置于第三电池组与驱动模块之间；

通过第四控制电路控制第三电池组与驱动模块之间的断开或者导通，可以包括：

在第三电池组发生故障的情况下，将第四开关断开，控制第三电池组与驱动模块之间的断开；

在第四电池组发生故障的情况下，将第四开关闭合，控制第三电池组与驱动模块之间的导通。

在一些实施方式中，第五控制电路可包括第五开关，第五开关设置于第四电池组与驱动模块之间；

通过第五控制电路控制第四电池组与驱动模块之间的断开或者导通，可以包括：

在第四电池组发生故障的情况下，将第五开关断开，控制第四电池组与驱动模块之间的断开；

在第三电池组发生故障的情况下，将第五开关闭合，控制第四电池组与驱动模块之间的导通。

在一些实施方式中，容错模块还可包括第六开关，第六开关设置于供电模块和驱动模块之间，控制至少一个电池组与驱动模块之间的通断；

通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，还可包括：

将第六开关断开，控制发生故障的电池组与驱动模块之间断开，使供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

在一些实施方式中，动力电池系统还可包括调压模块，调压模块设置于供电模块和驱动模块之间；

电池控制方法还可以包括：

通过调压模块增大向驱动模块提供的电压。

在一些实施方式中，调压模块可以包括调压电路和储能单元；

通过调压模块增大向驱动模块提供的电压，可以包括：

控制供电模块、调压电路、储能单元构成放电回路，使供电模块向储能单元进行放电；

控制放电回路断开，控制供电模块及储能单元同时向驱动模块放电。

在一些实施方式中，调压电路可包括两相桥臂，储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂；

控制供电模块、调压电路、储能单元构成放电回路，可以包括：

控制两相桥臂中一相桥臂的上桥臂和另一相桥臂的下桥臂均导通，使供电模块、调压电路、储能单元构成放电回路。

本实施例提供的电池控制方法，通过容错模块，在部分电池故障时，及时断开发送故障的电池组与驱动模块之间的连接，使供电模块采用未发生故障的电池组继续向驱动模块供电，仍然可以实现用电设备的安全使用，不必紧急停车，等待电池返厂检测再行使用，从而极大提高了用户的用电体验满意度。

可以理解的是，本实施例基于上述动力电池系统相同的构思，上述动力电池系统的各种实施方式和有益效果，同样适用于本实施例提供的电池控制方法，在此不再赘述。

基于上述动力电池系统相同的构思，本实施例还提供一种电池控制装置，用于执行上述电池控制方法，如图15所示，该电池控制装置可以包括：

故障确定模块，用于在供电模块向驱动模块供电过程中，确定是否存在电池组发生故障；

容错控制模块，用于若是，则通过容错模块控制供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。

具体地，该电池控制装置可以是整车域控制器或者电池管理系统，或者其它专门设置的控制装置，本实施例对其具体结构不做具体限定，只要能实现上述控制方法即可。

可以理解的是，本实施例基于上述动力电池系统相同的构思，上述动力电池系统的各种实施方式和有益效果，同样适用于本实施例提供的电池控制装置，在此不再赘述。

基于上述动力电池系统相同的构思，本实施例还提供一种用电设备，该用电设备可以包括上述任一实施方式的动力电池系统，及上述的电池控制装置。

具体地，该用电设备可以为可以为具有动力电池、电机及电机逆变器的电动车辆、电动玩具、船舶、航天器，等等。

可以理解的是，本实施例基于上述动力电池系统相同的构思，上述动力电池系统的各种实施方式和有益效果，同样适用于本实施例提供的用电设备，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种电子设备，以执行上述电池控制方法。该电子设备具体可以是整车域控制器或者电池管理系统，或者其它专门设置的 控制器等。请参考图16，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种用电设备的示意图。如图16所示，用电设备40可以包括：处理器400，存储器401，总线402和通信接口403，处理器400、通信接口403和存储器401通过总线402连接；存储器401中存储有可在处理器400上运行的计算机程序，处理器400运行计算机程序时执行本申请实施例前述任一实施方式所提供的电池控制方法。

其中，存储器401可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口403(可以是有线或者无线)实现该装置网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线402可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器401用于存储程序，处理器400在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的动力电池系统可以应用于处理器400中，或者由处理器400实现。

处理器400可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器400中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器400可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器401，处理器400读取存储器401中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的电池控制方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的动力电池系统对应的计算机可读存储介质，请参考图17，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器 运行时，会执行前述任意实施方式所提供的电池控制方法。

需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的电池控制方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (37)

1. 一种动力电池系统，其特征在于，包括：

   供电模块，包括至少两个电池组；

   驱动模块，与所述供电模块连接，用于将所述供电模块提供的电能转化为机械能；

   容错模块，设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，用于在部分电池组发生故障时，控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。
2. 根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述至少两个电池组均串联连接；

   在部分电池组发生故障时，所述容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块和未发生故障的电池组之间均断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通。
3. 根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述供电模块包括串联连接的第一电池组和第二电池组；

   所述容错模块包括第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路，所述第一控制电路用于控制所述第一电池组与所述驱动模块之间的通断；所述第二控制电路用于控制所述第二电池组与所述驱动模块之间的通断；所述第三控制电路用于控制所述第一电池组和所述第二电池组之间的通断。
4. 根据权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述第一控制电路包括第一开关，所述第一开关设置于所述第一电池组与所述驱动模块之间；

   所述第一电池组的负极连接所述第二电池组的正极，所述第一开关的一端连接所述第一电池组的负极，另一端与所述第二电池组的负极及所述驱动模块的第一端共线连接。
5. 根据权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述第二控制电路包括第二开关，所述第二开关设置于所述第二电池组与所述驱动模块之间；

   所述第一电池组的负极连接所述第二电池组的正极，所述第二开关的一端连接所述第一电池的正极，另一端与所述第二电池组的正极、所述驱动模块的第二端共线连接。
6. 根据权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述第三控制电路包括第三开关，所述第三开关设置于所述第一电池组和所述第二电池组之间；

   所述第三开关的一端连接所述第一电池组的负极，另一端连接所述第二电池组的正极。
7. 根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，还包括调压模块，所述调压模块设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，用于在所述供电模块的部分电池组发生故障时，增大向所述驱动模块提供的电压。
8. 根据权利要求7所述的动力电池系统，其特征在于，所述调压模块包括调压电路和储能单元，通过控制所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路，使所述供电模块向所述储能单元放电；以及，控制所述放电回路断开，控制所述供电模块及所述储能单元同时向所述驱动模块放电。
9. 根据权利要求8所述的动力电池系统，其特征在于，所述调压电路包括两相桥臂，所述储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂。
10. 根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述至少两个电池组均并联连接；

    在部分电池组发生故障时，所述容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块之间断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通。
11. 根据权利要求10所述的动力电池系统，其特征在于，所述供电模块包括并联连接的第三电池组和第四电池组；

    所述容错模块包括第四控制电路和第五控制电路，所述第四控制电路用于控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的通断；所述第五控制电路用于控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的通断。
12. 根据权利要求11所述的动力电池系统，其特征在于，所述第四控制电路包括第四开关，所述第四开关设置于所述第三电池组与所述驱动模块之间；

    所述第四开关的一端与所述第三电池组的正极连接，另一端与所述第四电池组的正极及所述驱动模块的第二端共线连接。
13. 根据权利要求11所述的动力电池系统，其特征在于，所述第五控制电路包括第五开关，所述第五开关设置于所述第四电池组与所述驱动模块之间；

    所述第五开关的一端与所述第四电池组的正极连接，另一端与所述第三电池组的正极及所述驱动模块的第二端共线连接。
14. 根据权利要求1-13任一项所述的动力电池系统，其特征在于，所述容错模块还包括第六开关，所述第六开关设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，控制至少一个电池组与所述驱动模块之间的通断。
15. 根据权利要求1-14任一项所述的动力电池系统，其特征在于，所述驱动模块包括M相逆变桥臂、M相电机及加热电路，所述M相逆变桥臂和所述加热电路均与所述供电模块并联连接，所述M相电机的各项绕组分别与所述M相逆变桥臂的各项桥臂一一对应连接，所述M相电机的中性线与所述加热电路连接。
16. 根据权利要求1-15任一项所述的动力电池系统，其特征在于，还包 括预充模块，所述预充模块设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，用于使所述动力电池系统向整车提供预设高压。
17. 根据权利要求16所述的动力电池系统，其特征在于，所述预充模块包括第七开关、第八开关及预充电阻；所述第八开关和所述预充电阻串联连接，且均与所述第七开关并联连接。
18. 一种电池控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-17任一项所述的动力电池系统，所述方法包括：

    在供电模块向驱动模块供电过程中，确定是否存在电池组发生故障；

    若是，则通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。
19. 根据权利要求18所述的电池控制方法，其特征在于，所述供电模块的至少两个电池组均串联连接；

    所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

    通过容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块和未发生故障的电池组之间均断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。
20. 根据权利要求19所述的电池控制方法，其特征在于，所述供电模块包括串联连接的第一电池组和第二电池组；所述容错模块包括第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路；

    所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

    在所述第一电池组发生故障的情况下，通过所述第一控制电路控制所述第一电池组与所述驱动模块之间断开，通过所述第三控制电路控制所述第一电池组和所述第二电池组之间断开，并通过所述第二控制电路控制所述第二电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第二电池组进行供电；

    在所述第二电池组发生故障的情况下，通过所述第二控制电路控制所述第二电池组与所述驱动模块之间断开，通过所述第三控制电路控制所述第二电池组和所述第一电池组之间断开，并通过所述第一控制电路控制所述第一电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第一电池组进行供电。
21. 根据权利要求20所述的电池控制方法，其特征在于，所述第一控制电路包括第一开关，所述第一开关设置于所述第一电池组与所述驱动模块之间；

    所述通过第一控制电路控制所述第一电池组与所述驱动模块之间断开或者导通，包括：

    在所述第一电池组发生故障的情况下，将所述第一开关断开，控制所述第一电池组与所述驱动模块之间断开；

    在所述第二电池组发生故障的情况下，将所述第一开关闭合，控制所述第一电池组与所述驱动模块之间导通。
22. 根据权利要求20所述的电池控制方法，其特征在于，所述第二控制电路包括第二开关，所述第二开关设置于所述第二电池组与所述驱动模块之间；

    所述通过第二控制电路控制所述第二电池组与所述驱动模块之间断开或者导通，包括：

    在所述第二电池组发生故障的情况下，将所述第二开关断开，控制所述第二电池组与所述驱动模块之间断开；

    在所述第一电池组发生故障的情况下，将所述第二开关闭合，控制所述第二电池组与所述驱动模块之间导通。
23. 根据权利要求20所述的电池控制方法，其特征在于，所述第三控制电路包括第三开关，所述第三开关设置于所述第一电池组和所述第二电池组之间；

    通过所述第三控制电路控制所述第一电池组和所述第二电池组之间断开，包括：

    在所述第一电池组或者所述第二电池组发生故障的情况下，将所述第三开关断开，控制所述第一电池和所述第二电池组之间断开。
24. 根据权利要求18所述的电池控制方法，其特征在于，所述供电模块的至少两个电池组均并联连接；

    所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

    通过容错模块控制发生故障的电池组与所述驱动模块之间断开，并控制未发生故障的电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。
25. 根据权利要求18所述的电池控制方法，其特征在于，所述供电模块包括并联连接的第三电池组和第四电池组；所述容错模块包括第四控制电路和第五控制电路；

    所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，包括：

    在所述第三电池组发生故障的情况下，通过所述第四控制电路控制所述 第三电池组与所述驱动模块之间断开，并通过所述第五控制电路控制所述第四电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第四电池组进行供电；

    在所述第四电池组发生故障的情况下，通过所述第五控制电路控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的断开，并通过所述第四控制电路控制所述第三电池组与所述驱动模块之间导通，使所述供电模块采用所述第三电池组进行供电。
26. 根据权利要求25所述的电池控制方法，其特征在于，所述第四控制电路包括第四开关，所述第四开关设置于所述第三电池组与所述驱动模块之间；

    通过所述第四控制电路控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的断开或者导通，包括：

    在所述第三电池组发生故障的情况下，将所述第四开关断开，控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的断开；

    在所述第四电池组发生故障的情况下，将所述第四开关闭合，控制所述第三电池组与所述驱动模块之间的导通。
27. 根据权利要求25所述的电池控制方法，其特征在于，所述第五控制电路包括第五开关，所述第五开关设置于所述第四电池组与所述驱动模块之间；

    通过所述第五控制电路控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的断开或者导通，包括：

    在所述第四电池组发生故障的情况下，将所述第五开关断开，控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的断开；

    在所述第三电池组发生故障的情况下，将所述第五开关闭合，控制所述第四电池组与所述驱动模块之间的导通。
28. 根据权利要求18-27任一项所述的电池控制方法，其特征在于，所述容错模块还包括第六开关，所述第六开关设置于所述供电模块和所述驱动模块之间，控制至少一个电池组与所述驱动模块之间的通断；

    所述通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电，还包括：

    将所述第六开关断开，控制发生故障的电池组与所述驱动模块之间断开，使所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。
29. 根据权利要求18所述的电池控制方法，其特征在于，所述确定是否存在电池组发生故障，包括：

    采集所述供电模块中各电池单体的电池参数，所述电池参数包括电池单 体的温度、电流、电压、电量中的至少一种；

    根据所述电池参数，确定是否存在电池组发生故障。
30. 根据权利要求29所述的电池控制方法，其特征在于，根据所述电池参数，确定是否存在电池组发生故障，包括：

    确定是否存在电池参数满足预设故障条件的电池单体；

    若是，则将满足预设故障条件的电池单体所属的电池组确定为发生故障的电池组。
31. 根据权利要求18所述的电池控制方法，其特征在于，所述动力电池系统还包括调压模块，所述调压模块设置于所述供电模块和所述驱动模块之间；

    所述电池控制方法还包括：

    通过所述调压模块增大向所述驱动模块提供的电压。
32. 根据权利要求31所述的电池控制方法，其特征在于，所述调压模块包括调压电路和储能单元；

    所述通过所述调压模块增大向所述驱动模块提供的电压，包括：

    控制所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路，使所述供电模块向所述储能单元进行放电；

    控制所述放电回路断开，控制所述供电模块及所述储能单元同时向所述驱动模块放电。
33. 根据权利要求32所述的电池控制方法，其特征在于，所述调压电路包括两相桥臂，所述储能单元的一端连接其中一相桥臂的上桥臂和下桥臂，另一端连接另一相桥臂的上桥臂和下桥臂；

    控制所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路，包括：

    控制两相桥臂中一相桥臂的上桥臂和另一相桥臂的下桥臂均导通，使所述供电模块、所述调压电路、所述储能单元构成放电回路。
34. 一种电池控制装置，其特征在于，包括：

    故障确定模块，用于在供电模块向驱动模块供电过程中，确定是否存在电池组发生故障；

    容错控制模块，用于若是，则通过容错模块控制所述供电模块采用未发生故障的电池组进行供电。
35. 一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-17任一项所述的动力电池系统，及权利要求34所述的电池控制装置。
36. 一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求18-33任一项所述的方法。
37. 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求18-33中任一项所述的方法。