接的单体电池簇为一级起始单体簇I ;正节点与一级起始单体簇I的正节点直接或者间接相连，负节点与一级起始单体簇I的负节点直接或者间接相连的单体电池簇，组成了一级簇组I ;一级簇组2中，正节点直接与总线连接的单体电池簇为一级起始单体簇2，正节点与一级起始单体簇2的正节点直接或者间接相连，负节点与一级起始单体簇2的负节点直接或者间接相连的单体电池簇，组成了一级簇组2。
[0044]在一级子簇组中，正节点与一级簇组2中非起始单体簇的正节点相连接，负节点仅与一级簇组3中非起始单体簇的负节点相连接的单体电池簇为一级起始单体簇3。正节点与一级起始单体簇3的正节点相连接，负节点与一级起始单体簇3的负节点相连接的单体电池簇，与一级起始单体簇3构成一级簇组3。
[0045]在二级根簇组中，正节点与一级簇组I中的非起始簇的负节点相连接，且负节点仅与本级簇组中的单体电池簇的负节点相连接的单体电池簇为二级起始单体簇I。
[0046]正节点与一级簇组2中的非起始单体簇的负节点相连接，且负节点仅与本级簇组中的单体电池簇的负节点相连接的为二级起始单体簇2。
[0047]在图中，可知，二级起始单体簇I的正节点与二级起始单体簇2的正节点间接连接，二级起始单体簇I的负节点与二级起始单体簇2的负节点间接连接，所以二级起始单体簇I与二级起始单体簇2为同一级簇组，即二级簇组I，并且正节点与二级起始单体簇I或者二级起始单体簇2的正节点直接或者间接相连，负节点与二级起始单体簇I或者二级起始单体簇2的负节点直接或者间接相连的单体电池簇，共同组成了二级簇组I。
[0048]正节点与一级簇组2中的另一非起始单体簇的负节点相连接，且负节点仅与本级簇组中的单体电池簇的负节点相连接的为二级起始单体簇3。
[0049]正节点与二级起始单体簇3的正节点直接或者间接相连，负节点与二级起始单体簇3的负节点直接或者间接相连的单体电池簇，组成了二级簇组2。
[0050]正节点与一级簇组3中的非起始单体簇的负节点相连接，且负节点仅与本级簇组中的单体电池簇的负节点相连接的为二级起始单体簇4。
[0051]正节点与二级起始单体簇4的正节点直接或者间接相连，负节点与二级起始单体簇4的负节点直接或者间接相连的单体电池簇，组成了二级簇组3。
[0052]由上述簇组之间的连接关系，构成了一个如图3所示的树形结构。根节点(即总线节点)分别连接一级簇组1、一级簇组2和一级簇组3 ( 一级簇组3与总线节点虽然是间接连接，但也属于一级簇组，所以将一级簇组3的节点在树形结构中也相当于连接在根节点上)。一级簇组I和一级簇组2有一个共同的子节点二级簇组I ;一级簇组2的另一个子节点为二级簇组2，一级簇组3的子节点为二级簇组3。由于一级簇组I和一级簇组2共同有一个根节点(总线节点)和一个子节点(二级簇组I)，因此，一级簇组I和一级簇组2可以合并为一个簇组，并且，合并后的簇组的根节点仍为总线结点，子节点为二级簇组I和二级簇组2，合并后的树形结构示意图如图4所示。
[0053]在具体实际应用中，考虑到单体电池的差异性和状态的不同，对合并后的树形结构还需要根据电池组的管理需求进行进一步更新。
[0054]在一个具体的例子中，考虑到单体电池存在的差异性，为了均衡管理单体电池，还需要再次更新树形结构:具体的，如图5所示，充电时，由于单体电池存在差异性，当部分单体电池(如图5中一级簇组I中的第二个单体电池和二级簇组4中的第二个单体电池)已经进入涓流充电阶段，需要进行小电流充电时，其他部分单体电池(尤其是与前述单体电池并联的单体电池，如图5中一级簇组I中的第一、三和四个单体电池，以及二级簇组4中的第一、三和四个单体电池)仍处于快速充电阶段，充电电流较大；或者在放电时，各电池单体的电荷状态(state of charge, SOC)出现高低差别。此时，则需要将小电流充电/或者放电的单体电池通过调整开关的闭合或者断开，使其连接到总通过较小电流的电池组(二级簇组2)中。映射到电池簇的节点上，就是从原属簇组中的电池簇节点移至总通过电流较小电流的电池组对应的簇节点上，使得各级簇组之间的连接关系改变，进而更新树形结构。
[0055]在另一具体的例子中，考虑将即将进入过充/过放状态的单体电池进行隔离的情况。若所需隔离的单体电池所在的电池簇组的树节点包含的单体电池数大于1，则该单体电池处于并联状态，则将该单体电池断开，从而进行隔离；若所需隔离的单体电池所在的电池簇组的树节点仅包含该单体电池，则说明该单体电池处于串联状态，则将与其并联的单体电池的开关闭合，从而实现隔离。
[0056]本发明提供的一种电池网络管理方法，根据电池网络的动态开关阵列状态信息，构建电池网络拓扑结构，实现了由任意电池网络拓扑结构到各单体电池的串并联关系的快速有效识别，即电池网络拓扑与电池串并联关系间的映射。并且根据电池管理的需求，不断对树形结构进行更新，有效的实现电池网络拓扑的快速重构。
[0057]专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0058]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0059]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电池网络管理方法，其特征在于，所述方法包括: 获取电池网络的动态开关阵列的状态信息；所述动态开关阵列用于控制所述电池网络包括的多个单体电池簇之间的连接关系； 根据所述动态开关阵列的状态信息，构建所述多个单体电池簇的拓扑结构； 确定一级起始单体簇；所述一级起始单体簇为与所述电池网络的总线相连接的单体电池簇； 根据所述拓扑结构中除所述一级起始单体簇之外的其它单体电池簇之间的连接关系，以及所述其它单体电池簇与所述一级起始单体簇之间的连接关系，对所述拓扑结构进行分级，形成多级簇组；所述多级簇组之间的连接为树形结构。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电池网络的动态开关阵列的状态信息具体为: 由所述电池网络的信息系统获取所述电池网络的动态开关阵列的状态信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单体电池簇包括正节点和负节点，每级所述簇组包括:根簇组和子簇组；每个所述簇组包括:起始单体簇和非起始单体簇； 在所述根簇组中， 所述非起始单体簇为正节点与所述起始单体簇的正节点直接相连，且负节点与所述起始单体簇的负节点直接相连的单体电池簇；或者 所述非起始单体簇为正节点与所述起始单体簇的正节点间接相连，且负节点与所述起始单体簇的负节点间接相连的单体电池簇。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根簇组中，除所述一级起始单体簇之外的其它各级起始单体簇的正节点，与当前之前一级簇组中任一单体电池簇的负节点相连接。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述子簇组中，所述起始单体簇的正节点，与同级的根簇组中的任一非起始单体簇的正节点相连接。6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于，所述起始单体簇的负节点，仅与同级簇组中的非起始单体簇的负节点相连接。
【专利摘要】一种电池网络管理方法，其特征在于，所述方法包括：获取电池网络的动态开关阵列的状态信息；根据动态开关阵列的状态信息，构建多个单体电池簇的拓扑结构；确定一级起始单体簇；所述一级起始单体簇为与电池网络的总线相连接的单体电池簇；根据拓扑结构中除一级起始单体簇之外的其它单体电池簇之间的连接关系，以及其它单体电池簇与一级起始单体簇之间的连接关系，对拓扑结构进行分级，形成多级簇组；多级簇组之间的连接为树形结构。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105634041
【申请号】CN201410602289
【发明人】陈鑫, 李宏佳, 霍冬冬, 王泽珏, 叶灵宝, 杨畅, 慈松, 赵志军, 谭红艳
【申请人】中国科学院声学研究所, 山西绿色光电产业科学技术研究院（有限公司）
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月31日