本技術(shù)涉及儲能，具體涉及電池系統(tǒng)、控制方法、介質(zhì)和車輛。
背景技術(shù)：
1、隨著電動車技術(shù)的迅速發(fā)展，續(xù)航里程和快充能力成為產(chǎn)品競爭的關(guān)鍵點。然而，傳統(tǒng)的電動車中的電池包設(shè)計往往采用固定容量和性能的電池，難以滿足市場上多樣化的需求。在一些產(chǎn)品中，可以將多種電池組合成電池包，利用不同電池的特性來滿足對壽命和能量的需求，但這些電池包中結(jié)構(gòu)和控制簡單，造成工作效率低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實施例提供一種電池系統(tǒng)、控制方法、介質(zhì)和車輛，可以提高電池系統(tǒng)的工作效率。
2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種電池系統(tǒng)，電池系統(tǒng)包括控制器、第一電容、第一變換支路、第二變換支路以及串聯(lián)的第一電池與第二電池；所述第一電容的兩端分別連接所述第一電池的正極和所述第二電池的負極；每個變換支路中均包括支路電感和兩個開關(guān)管；所述兩個開關(guān)管串聯(lián)后與所述第一電容并聯(lián)，所述支路電感連接在所述第一電池與所述第二電池的串聯(lián)連接點與所述兩個開關(guān)管的串聯(lián)連接點之間；
3、所述控制器用于基于所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率，控制所述第一變換支路和所述第二變換支路中的至少一個變換支路工作，以使所述電池系統(tǒng)的工作效率大于第一效率。
4、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述控制器具體用于：
5、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一變換支路和所述第二變換支路中的一者工作；
6、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一變換支路和所述第二變換支路均工作。
7、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述控制器具體用于：
8、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，并控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)；或者，
9、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比；并控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)；或者，
10、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，以及控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比。
11、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述電池系統(tǒng)中還包括第一支路開關(guān)和第二支路開關(guān)，所述第一支路開關(guān)連接在所述第一變換支路中的支路電感與第一電池的負極之間，所述第二支路開關(guān)連接在所述第二變換支路中的支路電感與第一電池的負極之間；所述控制器具體用于：
12、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一支路開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)和所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，并控制所述第二支路開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)；或者，
13、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第二支路開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)和所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，并控制所述第一支路開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)；或者，
14、在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一支路開關(guān)和所述第二支路開關(guān)均處于導(dǎo)通狀態(tài)，并控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，以及控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比。
15、在一些可行的實現(xiàn)方式中，在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，所述控制器具體用于：
16、基于所述當前請求功率確定第一控制信號，并基于所述第一控制信號控制目標變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，所述目標變換支路為所述第一變換支路或所述第二變換支路。
17、在一些可行的實現(xiàn)方式中，在所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，所述控制器具體用于：
18、基于所述當前請求功率和目標對應(yīng)關(guān)系確定第二控制信號和第三控制信號，基于所述第二控制信號控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，基于所述第三控制信號控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比；所述目標對應(yīng)關(guān)系用于指示所述第一變換支路與所述第二變換支路共同工作時兩者的功率分配關(guān)系。
19、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述控制器具體用于：
20、基于所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率和所述目標對應(yīng)關(guān)系確定最大工作效率對應(yīng)的功率分配比例；所述目標對應(yīng)關(guān)系用于描述請求功率、功率分配比例與工作效率之間的對應(yīng)關(guān)系；
21、基于所述最大工作效率對應(yīng)的功率分配比例以及所述當前請求功率確定第一功率和第二功率；
22、基于所述第一功率確定所述第二控制信號，基于所述第二功率確定所述第三控制信號。
23、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述控制器具體用于：
24、根據(jù)所述第一功率與所述第一變換支路的功率的差值進行比例積分控制，確定所述第二控制信號；
25、根據(jù)所述第二功率與所述第二變換支路的功率的差值進行比例積分控制，確定所述第三控制信號。
26、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述電池系統(tǒng)中還包括主開關(guān)，所述主開關(guān)的兩端分別連接第一電池的正極和所述第一電容的一端；在所述基于所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率，控制所述第一變換支路和所述第二變換支路中的至少一個變換支路工作之前，所述控制器還用于控制所述主開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
27、在一些可行的實現(xiàn)方式中，當所述電池系統(tǒng)處于內(nèi)部補電模式時，所述控制器用于控制所述第一變換支路的兩個開關(guān)管的占空比，以及控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，形成第一升壓電路和第二升壓電路，使得所述第二電池通過所述第一升壓電路和所述第二升壓電路為所述第一電池充電，所述內(nèi)部補電模式指示所述第一電池與所述第二電池之間的剩余電量狀態(tài)soc存在差異。
28、在一些可行的實現(xiàn)方式中，在所述第一電池的soc小于第一電量閾值，且所述第二電池的soc與所述第一電池的soc之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值的情況下，所述電池系統(tǒng)處于所述內(nèi)部補電模式。
29、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述電池系統(tǒng)的輸出端用于連接負載；所述第一電容連接所述電池系統(tǒng)的輸出端；
30、當所述電池系統(tǒng)處于第一放電模式時，所述控制器用于控制所述第一變換支路的兩個開關(guān)管的占空比，以及控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，使得所述第二電池或所述第一電池為所述負載供電，所述第一放電模式指示所述第一電池和所述第二電池中的一個電池放電。
31、在一些可行的實現(xiàn)方式中，在所述第二電池的soc大于第一電量閾值且小于第二電量閾值的情況下，所述電池系統(tǒng)處于所述第一放電模式，所述第二電量閾值大于所述第一電量閾值。
32、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述電池系統(tǒng)的輸出端用于連接負載；所述第一電容連接所述電池系統(tǒng)的輸出端；
33、在所述電池系統(tǒng)處于第二放電模式時，所述控制器還用于控制所述第一變換支路中的支路開關(guān)和所述第二變換支路中的支路開關(guān)均關(guān)斷，使得所述第一電池和所述第二電池為所述負載供電，所述第二放電模式指示所述第一電池與所述第二電池共同為所述負載供電。
34、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述第一電池和所述第二電池滿足：所述第一電池的額定容量與所述第二電池的額定容量相差第一閾值；
35、或者，所述第一電池和所述第二電池滿足：所述第一電池的能量密度與所述第二電池的能量密度相差第二閾值，且所述第二電池與所述第一電池的循環(huán)壽命相差第三閾值。
36、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述第一電池的循環(huán)壽命大于所述第二電池的循環(huán)壽命，且所述第二電池的質(zhì)量能量密度和/或體積能量密度大于所述第一電池的質(zhì)量能量密度和/或體積能量密度。
37、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述第一電池的循環(huán)壽命大于1.2倍的所述第二電池的循環(huán)壽命；
38、或所述第二電池的質(zhì)量能量密度和/或體積能量密度大于1.1倍的所述第一電池的質(zhì)量能量密度和/或體積能量密度。
39、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述第一電池的容量大于所述第二電池的容量。
40、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述第一電池的容量大于1.1倍的所述第二電池的容量。
41、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管為第一開關(guān)管與第二開關(guān)管，所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管為第三開關(guān)管與第四開關(guān)管；
42、在所述第一變換支路與所述第二變換支路均工作的情況下，所述第一開關(guān)管與所述第三開關(guān)管的相位相差180度；和/或，所述第二開關(guān)管與所述第四開關(guān)管的相位相差180度。
43、第二方面，本技術(shù)提供一種控制方法，該方法應(yīng)用于電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括第一電容、第一變換支路、第二變換支路，以及串聯(lián)的第一電池與第二電池；所述第一電容的兩端分別連接所述第一電池的正極和所述第二電池的負極；每個變換支路中均包括支路電感和兩個開關(guān)管；所述兩個開關(guān)管串聯(lián)后與所述第一電容并聯(lián)，所述支路電感連接在所述第一電池與所述第二電池的串聯(lián)連接點與所述兩個開關(guān)管的串聯(lián)連接點之間；所述方法包括：
44、基于所述電池系統(tǒng)接收到的當前請求功率，控制所述第一變換支路和所述第二變換支路中的至少一個變換支路工作，以使所述電池系統(tǒng)的工作效率大于第一效率。
45、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述方法包括：
46、在所述當前請求功率小于預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比；或者，控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比；
47、在所述當前請求功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，控制所述第一變換支路的兩個開關(guān)管的占空比，以及控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比。
48、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述方法包括：
49、在所述當前請求功率大于所述預(yù)設(shè)功率閾值的情況下，基于所述當前請求功率和目標對應(yīng)關(guān)系確定第二控制信號和第三控制信號，基于所述第二控制信號控制所述第一變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比，基于所述第三控制信號控制所述第二變換支路中的兩個開關(guān)管的占空比；所述目標對應(yīng)關(guān)系用于指示所述第一變換支路與所述第二變換支路共同工作時兩者的功率分配關(guān)系。
50、在一些可行的實現(xiàn)方式中，所述方法包括：
51、基于所述當前請求功率和所述目標對應(yīng)關(guān)系確定最大工作效率對應(yīng)的功率分配比例；所述目標對應(yīng)關(guān)系用于描述請求功率、功率分配比例與工作效率之間的對應(yīng)關(guān)系；
52、基于所述最大工作效率對應(yīng)的功率分配比例以及所述當前請求功率確定第一功率和第二功率；
53、基于所述第一功率確定所述第二控制信號，基于所述第二功率確定所述第三控制信號。
54、第三方面，本技術(shù)提供一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第二方面及第二方面任一種可行的實現(xiàn)方式中的方法。
55、第四方面，本技術(shù)提供一種車輛，包括第一方面及第一方面任一種可行的實現(xiàn)方式中的電池系統(tǒng)。
56、本技術(shù)實施例中，基于當前請求功率控制電池系統(tǒng)中的第一變換支路和第二變換支路中的至少一個變換支路工作，可以使得該電池系統(tǒng)的輸出功率滿足需求，并且始終保持較高的工作效率，從而提高工作效率。由于電池系統(tǒng)中設(shè)置有串聯(lián)的第一電池和第二電池，且兩個電池的串聯(lián)連接點連接第一變換支路和第二變換支路，可控制電池系統(tǒng)在不同場景下分別實現(xiàn)雙電池串聯(lián)輸出、單電池輸出、雙電池交互補電能等多種智能控制模式，對該電池系統(tǒng)實現(xiàn)精確高效的智能控制。另外，由于兩個電池的壽命和能量密度存在差異，可以通過控制對長壽命電池與高能量密度電池的優(yōu)點進行組合利用，在高soc區(qū)間利用長壽命電池進行循環(huán)，在低soc區(qū)間利用高能量密度電池，在保證電池系統(tǒng)使用壽命的同時，提高能量密度，從而實現(xiàn)續(xù)航里程和電池系統(tǒng)的質(zhì)量和體積的大幅度優(yōu)化。