本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池组系统及其控制方法、管理设备。
背景技术
随着新能源的广泛使用，电池组可作为动力源应用在各个领域中。电池组作为动力源使用的环境不同，电池组的性能也会受到影响。比如，在低温环境下的电池组的性能较常温会产生较大程度的降低。例如，在零点温度下电池组的放电容量会随温度的降低而降低。在-30℃的条件下，电池组的放电容量基本为0，导致电池组无法使用。
为了能够在低温环境下使用电池组，需要在使用电池组之前对电池组进行预热。目前，可采用电池隔离膜加热法对电池组进行预热。电池隔离膜加热法即在电池单体之间增设加热板或加热膜，从电网取电，通过加热加热板或加热膜，以达到对电池组进行加热的目的。但是，采用电池隔离膜加热法对电池组加热所花费的时间较长，比如，将电池组温度从-30℃加热至0℃需要花费数小时，对电池组的使用造成影响。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种电池组系统及其控制方法、管理设备，能够提高加热电池组的速度，减少加热电池组所需的时间。
第一方面，本发明实施例提供一种电池组系统，包括电池组、电池管理模块、放电回路模块、续流回路模块和储能模块；电池组与放电回路模块串联，电池组与续流回路模块串联；电池管理模块与放电回路模块、续流回路模块、电池组连接，电池管理模块用于监测电池组的温度，在电池组的温度低于第一温度阈值时，周期性交替向放电回路模块和续流回路模块发送开启指令，以控制放电回路模块和续流回路模块在每个加热周期中交替开启，加热周期包括放电阶段和充电阶段；放电回路模块与储能模块连接，放电回路模块用于根据开启指令开启放电回路模块，以使得在放电阶段中电池组的电量流入储能模块；续流回路模块与储能模块连接，续流回路模块用于根据开启指令开启续流回路模块，以使得在充电阶段中储能模块的电量流入电池组；储能模块用于存储电量和释放电量；其中，所有加热周期的放电阶段的总时长大于所有加热周期的充电阶段的总时长。
第二方面，本发明实施例提供一种电池组系统的控制方法，用于上述技术方案中的电池组系统，电池组系统的控制方法包括：监测电池组的温度；若电池组的温度低于第一温度阈值，则周期性交替向放电回路模块和续流回路模块发送开启指令，以使得加热周期中电量在电池组和储能模块之间相互传递，加热周期包括充电阶段和放电阶段，其中，所有加热周期的放电阶段的总时长大于所有加热周期的充电阶段的总时长。
第三发面，本发明实施例提供一种管理设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现上述技术方案中的电池组系统的控制方法。
本发明实施例提供了一种电池组系统及其控制方法、管理设备，在每个加热周期中，放电回路模块和续流回路模块交替开启，使得电量在电池组和储能模块中循环往复。电池组循环进行充电和放电，在电池组充电和放电过程中产生的电流持续流过电池组的内阻，产生热量，即利用电池组自身内部产生的热量加热电池组。而且，放电阶段产生的热量大于充电阶段产生的热量，设置所有加热周期中放电阶段的总时长大于所有加热周期中充电阶段的时长。使得在相同的加热时间中，能够产生更多的热量用于加热。从而进一步提高了加热电池组的速度，减少了加热电池组所需的时间。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明一实施例中一种电池组系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种电池组系统的示例性结构示意图；
图3为本发明实施例一示例中电池组在加热周期中的电流波形示意图；
图4为本发明实施例一示例中电池组充电和放电时的电池组内阻变化示意图；
图5为本发明实施例另一示例中电池组在加热周期中的电流波形示意图；
图6为本发明实施例中一种电池组系统的控制方法的流程图；
图7为本发明另一实施例中一种电池组系统的控制方法的流程图；
图8为本发明实施例中一种管理设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
本发明实施例提供了一种电池组系统及该电池组系统的控制方法，可应用于使用电池组供电的设备中，对低温环境下的电池组进行快速加热。使用电池组供电的设备可以为电驱动交通运输工具，比如电动汽车、电动船艇等。使用电池组供电的设备也可以为其他领域的用电设备，比如军事领域等。其中，电池组可以为电池模组或电池包等，在此并不限定。
使用电池组供电的设备在某些情况下需要在低温环境下运行，比如，冬天电动汽车在温度为0℃以下的环境下行驶。由于在低温环境下，电池组会出现电解液黏度增大以及电池组负极材料发生严重析锂等现象，导致在在低温环境下使用电池组供电的设备难以运行。为了使用电池组供电的设备可以在低温环境中正常运行，需要对电池组进行预热。在本发明实施例中为电池组配备了电池组系统，在每个加热周期中，电池组系统中的电池组与储能模块相互传输电量，在电量传输过程中，电流在电池组内部流过，在电池组内部产生热量。电池组内部产生的热量可对电池组从电池组内部加热，使产生更多热量的放电阶段的总时长大于产生较少热量的充电阶段的总时长，从而进一步加快对电池组加热的速度，减少对电池组加热的时间，便于设备在低温环境中可尽快基于电池组提供的电量运行。
下面以电池组为电动汽车中的动力电池组为例进行说明。图1为本发明一实施例中一种电池组系统的结构示意图。如图1所示，电池组系统包括电池组b1、电池管理模块p1、放电回路模块p2、续流回路模块p3和储能模块p4。图1中的虚线箭头连线指通信连接，具体可以为有线连接或无线连接，在此并不限定。比如，电池管理模块p1可以利用控制器局域网络(controllerareanetwork，can)总线与放电回路模块p2、续流回路模块p3以及电池组b1传输信息。在通信连接里传输的信息可包括开启指令、温度信息等，在此并不限定。图1中的实线连接指电连接。
电池组b1与放电回路模块p2串联，电池组b1与续流回路模块p3串联。
电池组b1可以为电动汽车中的动力电池组。可将电池组系统设置在电动汽车内部。
电池管理模块p1与放电回路模块p2、续流回路模块p3、电池组b1连接。电池管理模块p1用于监测电池组b1的温度，在电池组b1的温度低于第一温度阈值时，周期性交替向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送开启指令，以控制放电回路模块p2和续流回路模块p3在每个加热周期中交替开启。
其中，加热周期包括放电阶段和充电阶段。放电阶段即为放电回路模块开启，续流回路模块关闭，电池组b1放出电量，并将电量输入储能模块p4的阶段。充电阶段即为续流回路模块开启，放电回路模块关闭，储能模块p4放出电量，并将电量输入电池组b1的阶段。
在一个示例中，电池管理模块p1可以为电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)，也可以为单独设置的功能模块，在此并不限定。可在电池组b1表面或电池组b1内部设置用于测量温度的温度传感器，温度传感器可将测量得到的电池组b1的温度传输至电池管理模块p1。电池管理模块p1通过从温度传感器获取到的电池组b1的温度与第一温度阈值，确定是否周期性交替向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送开启指令。
电池管理模块p1中可设置温度检测单元，温度检测单元可按照一定频率采集电池组b1的温度。温度检测单元可利用热敏电阻，热敏电阻可为负温度系数(negativetemperaturecoefficient，ntc)热敏电阻、正温度系数(positivetemperaturecoefficient，ptc)热敏电阻等，在此并不限定。也可由设置在电池组b1表面或电池组b1内部的温度传感器按照一定频率上传电池组b1的温度至电池管理模块p1。在此并不限定。
第一温度阈值为电池组b1能够正常供电的最低温度。电池组b1的温度低于第一温度阈值，表示电池组b1进入低温状态，电池组b1在低温状态下无法正常供电。比如，可设置第一温度阈值为0℃。因此，在电池组b1的温度低于第一温度阈值的情况下，对电池组b1加热，以提高电池组b1的温度，直至电池组b1的温度到达电池组b1能够正常供电的温度。
需要说明的是，放电回路模块p2开启，即电池组b1与放电回路模块p2串联连通，使电池组b1、放电回路模块p2和储能模块p4形成通路回路。续流回路模块p3开启，即电池组b1与续流回路模块p3串联连通，使电池组b1、续流回路模块p3和储能模块p4形成通路回路。
开启指令具体可通过脉冲电压实现。比如，高电平电压为开启指令，低电平电压为关闭指令。可通过对脉冲电压的设置，调整放电回路模块p2和续流回路模块p3开启关闭频率，从而调整电量在电池组b1与储能模块p4之间的传输。
在一个示例中，上述电池管理模块p1还可用于监测电池组b1的荷电状态(stateofcharge，soc)。电池组的荷电状态指电池组在一定的放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。在电池组b1的温度低于第一温度阈值，且电池组b1的荷电状态高于荷电状态阈值时，周期性交替向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送开启指令。
也就是说，在电池组b1的温度未达到能够正常供电的最低温度的场景下，还可进一步检测电池组b1当前存储的电量是否足够用来对电池组b1进行加热。荷电状态阈值为能够支持电池组加热的最小荷电状态值。荷电状态阈值可以根据工作场景和工作需求设定，在此并不限定。比如，荷电状态阈值可设置为30％。
需要说明的是，为了保证采用电池组供电的设备的安全，可在监测电池组的温度以及荷电状态之前，对采用电池组供电的设备进行安全检查。确定采用电池组供电的设备处于正常工作状态的情况下，再进行电池组的温度的判断以及荷电状态的判断。比如，若电池组系统安装于电动汽车内部，且电池组系统中的电池管理模块p1为电动汽车中的bms，可在电池组上电启动后，对电动汽车进行绝缘检测，并对电池组进行高压检测，确定电动汽车处于正常工作状态后，再准备启动对电池组进行加热的流程。
在一个示例中，电池管理模块p1还可用于在电池组b1的温度高于第二温度阈值时，向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送关闭指令，以断开电池组b1与放电回路模块p2及续流回路模块p3的通路。
第二温度阈值为电池组b1可恢复正常工作的温度。电池组b1的温度到达第二温度阈值，表示电池组b1已经恢复正常工作，可停止对电池组b1的继续加热。具体的，可向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送关闭指令，控制放电回路模块p2和续流回路模块p3关闭。放电回路模块p2和续流回路模块p3关闭，则电池组b1、放电回路模块p2和储能模块p4形成的回路发生断路，电池组b1、续流回路模块p3和储能模块p4形成的回路发生断路。在发生断路的回路中无电流流动，电量停止在电池组b1和储能模块p4之间相互传输。
放电回路模块p2与储能模块p4连接，放电回路模块p2用于根据开启指令开启放电回路模块p2，以使得在放电阶段中电池组b1的电量流入储能模块p4。如上，放电回路模块p2根据接收的开启指令开启，电池组b1、放电回路模块p2和储能模块p4形成通路回路。电池组b1放电，电池组b1放出的电量流入储能模块p4。储能模块p4能够存储电池组b1放出的电量。需要说明的是，电池组b1放出的电量转换为电磁能存储在储能模块p4中。
续流回路模块p3与储能模块p4连接，续流回路模块p3用于根据开启指令开启续流回路模块p3，以使得在充电阶段中储能模块p4的电量流入电池组b1。如上，续流回路模块p3根据接收的开启指令开启，电池组b1、续流回路模块p3和储能模块p4形成通路回路。储能模块p4释放电量，储能模块p4释放出的电量流入电池组b1，对电池组b1进行充电。
上述说明中的储能模块p4可以为感性元件、容性元件、蓄电池等具有储存电量的功能的结构，在此并不限定。储能元件具体可将电能转换为电磁能存储在储能元件内，并能够将存储的电磁能转换为电能释放。在一个示例中，可通过选取符合工作场景和工作需求的属性参数的储能模块p4，以及控制电池组b1与电池组系统的通路的电流的大小和流动方向，以使得电池组b1的正负极两端出现周期性变化的正负交流电对电池组b1进行加热。储能模块p4可包括多个串联和/或并联的电感或电容，可减少对储能模块p4中元件参数的选型要求。
比如，储能模块p4包括电感线圈，电感线圈存储电磁能的量可见公式(1)：
w＝(1/2)i2l(1)
其中，w为电感线圈存储电磁能的量；i为电感线圈中的电流，即电池组b1与电池组系统形成的通路的电流；l为电感线圈的电感。电感线圈中的电流i随时间的变化规律可见公式(2)：
i(t)＝ie-(rx/l)t(2)
其中，t为时间；rx为电池组的内阻。由公式(1)和公式(2)可得，在设计电池组系统的过程中，选取与工作场景及工作需求匹配的电感线圈的电感，并控制电池组系统的通路的电流，即可控制对电池组的加热。
在本发明实施例中，在每个加热周期中，放电回路模块p2和续流回路模块p3交替开启，使得电量在电池组b1和储能模块p4中循环往复。对于电池组b1来说，电池组b1循环放电和充电的过程，直至不需要再对电池组b1进行加热。根据焦耳定理q＝i2rxt可知，电池组b1循环进行充电和放电，在电池组b1充电和放电过程中产生的电流持续流过电池组b1的内阻，产生热量。从而利用电池组b1自身内部产生的热量加热电池组b1，提高了加热电池组的速度，减少了加热电池组所需的时间，而且提高了电池组加热中能量的利用率。其中，q为电池组b1产生的热量；i为电池组b1中流过的电流，即电池组系统的通路的电流；t为电池组b1中流过电流的时间。而且，由于在本发明实施例中，是通过电池组自身产生的热量对电池组进行加热，因此电池组所产生的热量均匀地分布在电池组的每一个单体电芯的内部，实现了对电池组的均匀加热。
尤其对于电压较高的动力电池组，如电压为几十伏特到几百伏特的电池组。电池系统的通路的电流可高至数百安培，数百安培的电流流过电池组的内阻，可产生更高的热量，从而加快了加热电池组的速度，减少了加热电池组所需的时间。
而且，持续不断地周期性控制放电回路模块p2和续流回路模块p3交替开启，即电池组b1周期性不间断地放电和充电，在电池组系统的通路中产生不间断的电流，从而不间断的产生热量，提高了加热电池组的速度，减少了加热电池组所需的时间。
在本发明实施例中，可预先设置加热周期，以及加热周期中的放电阶段的时长和充电阶段的时长。根据电池组系统的结构，通过计算，可以得到，在加热周期中，放电阶段产生的热量要高于充电阶段产生的热量。为了尽量在一段时间内得到更多的热量，可设置所有加热周期的放电阶段的总时长大于所有加热周期的充电阶段的总时长。放电阶段的总时长越长，产生的热量越多，因此，所有加热周期的放电阶段的总时长大于所有加热周期的充电阶段的总时长，能够产生更多的热量，从而能够进一步提高加热电池组的速度，进一步减少加热电池组所需的时间。
具体的，每个加热周期的时长可以相同，也可以不同。不同加热周期中放电阶段的时长可以相同，也可以不同。不同加热周期中充电阶段的时长可以相同，也可以不同。在一个示例中，可设置在每个加热周期中，放电阶段的时长均大于充电阶段的时长。
下面将以一种具体的电池组系统的结构为例，来说明放电阶段产生的热量高于充电阶段产生的热量。图2为本发明实施例中一种电池组系统的示例性结构示意图。图2所示的放电回路模块p2可包括串联的第一开关s1和第二开关s2。图2所示的续流回路模块p3可包括串联的第三开关s3和第四开关s4。图2所示的电池组系统还可包括总开关模块和电流检测模块p5。图2中以总开关模块为总开关s0为例进行说明。
需要说明的是，图2中的虚线箭头连线指通信连接，具体可以为有线连接或无线连接，在此并不限定。比如，电池管理模块p1可以利用控制器局域网络(controllerareanetwork，can)总线与总开关s0、第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3、第四开关s4、储能模块p4、电流检测模块p5以及电池组b1传输信息。在通信连接里传输的信息可包括开启指令、电流信息、温度信息等，在此并不限定。图2中的实线连线指电连接。
需要说明的是，放电回路模块p2和续流回路模块p3中也可采用与图2所示的数量不同的开关器件，或者可采用其他功能类似的元件代替上述开关器件，在此并不限定。
总开关模块与电池组连接，总开关模块用于控制电池组b1的电量是否流入放电回路模块p2或续流回路模块p3。电池管理模块p1可通过对总开关模块的控制，控制电池组系统内部的回路的通断。总开关模块还可将电池组系统与采用电池组b1供电的设备中的其他功率回路、动力驱动部分分离开来，避免在不需要利用电池组系统对电池组b1进行加热的场景下，电池组系统对采用电池组b1供电的设备中的其他功率回路、动力驱动部分造成不良影响。
放电回路模块p2中的第一开关s1和第二开关s2均与储能模块p4连接，第一开关s1与电池组的一极连接，第二开关s2与电池组的另一极连接。
放电回路模块p2开启，即第一开关s1和第二开关s2均闭合。放电回路模块p2关闭，即第一开关s1和第二开关s2均断开。放电回路模块p2开启，电流的流动方向为电池组b1的正极、总开关s0、第一开关s1、储能模块p4、第二开关s2、电流检测模块p5至电池组b1的负极。
续流回路模块p3中的第三开关s3和第四开关s4均与储能模块p4连接，第三开关s3与电池组的一极连接，第四开关s4与电池组的另一极连接。
续流回路模块p3开启，即第三开关s3和第四开关s4均闭合。续流回路模块p3关闭，即第三开关s3和第四开关s4均断开。续流回路模块p3开启，电流的流动方向为储能器件的一端、第三开关s3、总开关s0、电池组b1的正极、电池组b1的负极、电流检测模块p5、第四开关s4至储能模块p4的另一端。
值得一提的是，上述实施例中的调控频率可认为是放电回路模块p2和续流回路模块p3中的开关器件的开关频率。比如，在图2中，调控频率即为第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4的开关频率。
需要说明的是，在电池组系统的通路的电流较大，比如达到数百安培的场景下，为了保证电池组系统的正常工作以及安全性，总开关模块和放电回路模块p2中的开关器件，比如图2中的总开关s0、第一开关s1和第二开关s2具体可为大功率开关器件，例如功率金属氧化物半导体(metaloxidesemiconductor，mos)管、继电器或绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)等。续流回路模块p3中的开关器件，比如图2中的第三开关s3和第四开关s4可为功率mos管、igbt、大功率二极管或快恢复二极管等。
可预先设置电池管理模块中的加热周期，以及加热周期中的放电阶段的时长和充电阶段的时长。电池管理模块可按照设定的加热周期，以及加热周期中的放电阶段的时长和充电阶段的时长，向放电回路模块中的第一开关、第二开关和续流回路模块中的第三开关、第四开关发送开启指令。
在本示例中，为了进一步加快对电池组加热的速度，可设置放电阶段的时长大于充电阶段的时长。
比如，在图2所示的电池组系统中，设储能模块为感性器件，且储能模块的电感为l1；电池组的电压平台为up；放电阶段的时长为t1；充电阶段的时长为t2；放电阶段中电池组系统形成的通路的电流为id；充电阶段中电池组系统形成的通路的电流为ic；电池组放电时的电池组内阻为rd；电池组充电时的电池组内阻为rc；开关器件的导通压降为vsat；放电阶段中电池组产生的热量为qd；充电阶段中电池组产生的热量为qc。
图3为本发明实施例一示例中电池组在加热周期中的电流波形示意图。如图3所示，在放电阶段中，在储能模块两端产生的电流即电池组系统的通路的电流的变化率k1＝(up-3×vsat)/l1。因此，在放电阶段电池组产生的热量如算式(3)所示：
在放电阶段结束后，进入充电阶段。在充电阶段中，在储能模块两端产生的电流即电池组系统的通路的电流的变化率k2＝(up+3×vsat)/l1。而且，由于放电阶段结束后立即进入充电阶段，电池组系统的通路中的电流大小不变，但充电阶段电流的方向与放电阶段电流的方向相反。因此，充电阶段的时长如算式(4)所示：
放电阶段的时长t1要大于充电阶段的时长t2。在一个示例中，若加热周期的时长为t，在t1≤t/2的情况下，加热周期还可包括死区时间阶段。在死区时间阶段中，放电回路模块和续流回路模块均关闭。也就是说，在进入死区时间阶段时，电池管理模块向放电回路模块和续流回路模块发送关闭指令。死区时间阶段中，电池组系统中无电流流过，加热过程中止。死区时间阶段的时长即为死区时间。在加热周期的放电阶段中可对储能器件充能直至充满，在加热周期的充电阶段将储能器件中的能量释放完全。死区时间阶段紧接充电阶段。设置死区时间阶段，从而在开关控制电流方向翻转时避免发生误触发，以保证电池组系统工作的安全性。如图3所示，死区时间阶段的时长为t3。
在充电阶段，电池组产生的热量可取qc的绝对值，充电阶段电池组产热qc如算式(5)所示：
其中，由于电池组的电压平台up远远大于开关器件的导通压降vsat，可近似认为up-3×vsat≈up≈up+3×vsat。根据算式(5)得到算式(6)如下：
图4为本发明实施例一示例中电池组充电和放电时的电池组内阻变化示意图。如图4所示，可以得到，在相同的条件下，电池组放电时的内阻大于电池组充电时的内阻。又因为电池组的电压平台up远远大于开关器件的导通压降vsat，可以达到up＞15vsat。因此，可得到qd大于∣qc∣。也就是说，电池组放电所产生的热量大于电池组充电所产生的热量。因此，设置放电阶段的时长大于充电阶段的时长，能够使电池组产生更多的热量，从而进一步提高对电池组加热的速度。
电流检测模块p5与电池组、电池管理模块p1、放电回路模块p2以及续流回路模块p3连接，电流检测模块p5用于检测电池系统的通路的电流。
在图2中，电流检测模块p5与电池组b1的负极、第二开关s2以及第四开关s4连接。比如，电流检测模块p5可以为电流传感器(sensorcurrentunit，csu)。在放电回路模块p2开启的情况下，电流检测模块p5可采集电池组b1、总开关s0、第一开关s1、储能模块p4以及第二开关s2形成的通路回路中的电流。需要说明的是，电流检测模块p5也位于放电回路模块p2开启形成的通路回路中。在续流回路模块p3开启的情况下，电流检测模块p5可采集储能模块p4、第三开关s3、总开关s0、电池组b1以及第四开关s4形成的通路回路中的电流。需要说明的是，电流检测模块p5也位于续流回路模块p3开启形成的通路回路中。
在一个示例中，电池管理模块p1还可用于在充电阶段中，在电池组系统的通路的电流达到充电电流阈值的情况下，向续流回路模块发送关闭指令。
充电电流阈值为电池组在当前温度下充电对电池组的化学反应产生影响的界限值，可根据不同的电池组以及不同的需求设定。对于不同类型的电池组，以及不同温度下的电池组，充电电流阈值均可能不同。
比如，图5为本发明实施例另一示例中电池组在加热周期中的电流波形示意图。如图5所示，放电阶段的时长为t1；充电阶段的时长为t2；死区时间阶段的时长为t3。电池组系统的通路中的电流的大小减小至充电电流阈值时，充电阶段结束，进入加热周期中的死区时间阶段。电池组系统的通路的电流的大小大于充电电流阈值的情况下，电池组充电对电池组内部的化学反应的影响并不明显，可以忽略。电池组系统形成的通路的电流的大小小于充电电流阈值的情况下，电池组充电对电池组内部的化学反应的影响较明显，会降低电池组的寿命。
在本发明实施中，在充电阶段，电池组系统的通路的电流达到充电电流阈值时，断开电池系统内部的通路。以避免继续充电对电池组内部的损害，从而在实现对电池组加热的基础上，避免电池组寿命的减少。
为了保证电池组系统为电池组b1加热的过程的安全性，电池管理模块p1还可用于在电池组系统的通路的电流的值超出安全阈值范围时，向总开关模块关闭指令，以断开电池组b1与放电回路模块p2及续流回路模块p3的通路。或者，在电池组系统形成的通路的电流的值超出安全阈值范围时，向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送关闭指令，以断开电池组b1与放电回路模块p2及续流回路模块p3的通路。或者，在电池组系统的通路的电流的值超出安全阈值范围时，向总开关模块、放电回路模块p2和续流回路模块p3发送关闭指令，以断开电池组b1与放电回路模块p2及续流回路模块p3的通路。电池管理模块p1可先向总开关模块发送关闭指令，再向放电回路模块p2和续流回路模块p3发送关闭指令。从而先关闭总开关模块，再关闭放电回路模块p2和续流回路模块p3。其中，安全阈值范围为电池组系统可承受的安全电流的范围，具体可根据工作场景及工作需求设置，在此并不限定。
电池组系统形成的通路的电流的值超出安全阈值范围，表示电池组系统出现故障。需要切断电池组系统内部的通路。也就是说，使电池组系统内部的通路出现断路。电池管理模块p1还可进行故障记录，以供用户或操作人员查看以及根据故障记录机型维修或检查。
还可以在电池组系统中的各个模块设置温度传感器，从而监测电池组系统的各个模块的温度。电池管理模块p1还可用于监测元件温度参数，以及在元件温度参数超出元件温度阈值范围时，向总开关模块，和/或，放电回路模块p2和续流回路模块p3发送关闭指令，以断开电池组b1与放电回路模块p2及续流回路模块p3的通路。其中，元件温度参数包括放电回路模块p2的温度、续流回路模块p3的温度、储能模块p4的温度、总开关模块的温度中的至少一项。
元件温度阈值范围为元件安全运行的温度范围。若元件温度参数超出元件温度阈值范围，则电池组系统可能出现故障。需要切断电池组系统内部的通路。也就是说，使电池组系统内部的通路出现断路。电池管理模块p1还可进行故障记录，以供用户或操作人员查看以及根据故障记录机型维修或检查。
通过监测电池组系统中各个模块的元件温度参数，确定电池组系统是否能够安全运行。当元件温度参数超出元件温度阈值范围，可及时切断电池系统内部的通路，停止对电池组b1的加热。从而避免电池组系统受到更大的伤害，保证电池组系统稳定安全地运行。
图6为本发明实施例中一种电池组系统的控制方法的流程图，该控制方法可应用于上述实施例中的电池组系统。可由电池组系统中的电池管理模块执行该电池组系统的控制方法。在一个示例中，电池组系统安装在电动汽车内部，可由电动汽车中的bms执行电池组系统的控制方法。如图6所示，电池组系统的控制方法可包括步骤s101和步骤s102。
在步骤s101中，监测电池组的温度。
在步骤s102中，若电池组的温度低于第一温度阈值，则周期性交替向放电回路模块和续流回路模块发送开启指令，以使得加热周期中电量在电池组和储能模块之间相互传递。
其中，加热周期包括充电阶段和放电阶段。所有加热周期的放电阶段的总时长大于所有加热周期的充电阶段的总时长。电量在电池组和储能模块之间相互传递包括电池组的电量流入储能模块，以及储能模块的电量流入电池组的多次循环。
在一个示例中，在每个加热周期中，放电阶段的时长大于充电阶段的时长。
在一个示例中，加热周期还包括死区时间阶段。在死区时间阶段中，放电回路模块和续流回路模块均关闭。
若电池组系统如图2所示，则若电池组的温度低于第一温度阈值，电池管理模块可先向总开关模块发送开启指令，以开启总开关模块。电池管理模块向放电回路模块中的第一开关和第二开关发送开启指令，使得第一开关和第二开关闭合，连通电池组、放电回路模块和储能模块之间的回路。之后，电池管理模块停止向放电回路模块中的第一开关和第二开关发送开启指令。电池管理模块向续流放电回路模块中的第三开关和第四开关发送开启指令，使得第三开关和第四开关闭合，连通储能模块、续流回路模块和电池组之间的回路。周期性循环交替开启放电回路模块和续流回路模块。
图7为本发明另一实施例中一种电池组系统的控制方法的流程图。如图7所示，电池组系统的控制方法包括步骤s201至步骤s206。
在步骤s201中，监测电池组的温度。
在步骤s202中，若电池组的温度低于第一温度阈值，获取电池组的荷电状态。
在步骤s203中，若荷电状态高于荷电状态阈值，则周期性交替向放电回路模块和续流回路模块发送开启指令，以使得加热周期中电量在所述电池组和储能模块之间相互传递。
在步骤s204中，监测电池组系统的通路的电流。
在步骤s205中，在充电阶段中，在电池组系统的通路的电流达到充电电流阈值的情况下，向续流回路模块发送关闭指令。
在步骤s206中，若电池组的温度高于第二温度阈值，则向放电回路模块和续流回路模块发送关闭指令，以断开电池组与放电回路模块及续流回路模块的通路。
在一个示例中，若监控到的电池组系统的通路的电流超出安全阈值范围，电池管理模块还可向总开关模块，和/或，放电回路模块和续流回路模块发送关闭指令，以断开电池组与放电回路模块及续流回路模块的通路。
在一个示例中，电池管理模块还可监测元件温度参数。若元件温度参数超出元件温度阈值范围，电池管理模块还可向总开关模块，和/或，放电回路模块和续流回路模块发送关闭指令，以断开电池组与放电回路模块及续流回路模块的通路。
其中，元件温度参数包括放电回路模块的温度、续流回路模块的温度、储能模块的温度、总开关模块的温度中的至少一项。
上述电池组系统的控制方法的步骤的具体说明和有益效果说明可参见上述实施例中电池组系统的相关内容，在此不再赘述。
结合图1至图7描述的本发明实施例的电池组系统及其控制方法，可由一种管理设备来实现。图8为本发明实施例中一种管理设备300的硬件结构示意图。
管理设备300包括存储器301、处理器302及存储在存储器301上并可在处理器302上运行的计算机程序。
在一个示例中，上述处理器302可以包括中央处理器(cpu)，或者特定集成电路(asic)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器301可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器301可包括hdd、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器301可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器301可在管理设备300的内部或外部。在特定实施例中，存储器301是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器301包括只读存储器(rom)。在合适的情况下，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器302通过读取存储器301中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行上述各个实施例中的电池组系统的控制方法。
在一个示例中，管理设备300还可包括通信接口303和总线304。其中，如图8所示，存储器301、处理器302、通信接口303通过总线304连接并完成相互间的通信。
通信接口303，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。也可通过通信接口303接入输入设备和/或输出设备。
总线304包括硬件、软件或两者，将管理设备300的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线304可包括加速图形端口(agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(eisa)总线、前端总线(fsb)、超传输(ht)互连、工业标准架构(isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线304可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
本申请一实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有程序，该程序被处理器执行时可实现上述各个实施例中的电池组系统的控制方法。
本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于方法实施例、设备实施例和存储介质实施例而言，由于其基本相似于电池组系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见电池组系统实施例部分的说明即可。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。