本发明实施例涉及电力电子技术，尤其涉及一种分布式电池包供电系统及充放电控制方法，特别还涉及采用所述分布式电池包作为供电系统的电动汽车。
背景技术：
随着汽车技术的不断发展，电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车得到了广泛应用。图1为一种汽车中的供电系统局部结构示意图，如图1所示，m个电芯并联组成一个电路，电路电压与单体电芯电压相同，电路容量变为单体电芯容量的m倍，多个电路串联组成一个模组，n个模组串联组成供电系统的电池包。该电池包通过继电器向高压负载供电。其中，电池包的总电压取决于电路串联总数，总安时数取决于电路内部并联的电芯数量。
然而，上述图1的典型的串联电池包供电系统在充放电时难以灵活的选择并联或者串联的模式。而然无论是并联还是串联，都存在技术上的问题。单一电池包或电池组在充放电时存在短板效应，即其中一个电芯达到放电截止电压或充电截止电压，整个电池包或电池组就不能再放电或充电，更严重的情况下，如果其中一个电芯失效(可以是内短路、内阻变大或温度过高)，整个电池包或电池组就不能再使用，这个时候需要采用多电池包或电池组并联使用的方式。多电池包或电池组直接并联使用时，首先要求电芯的种类相同(化学体系、循环寿命、容量、内阻等)，其次要求电芯的一致性好(即使是同一种类的电芯，生产过程也会导致容量、内阻等有一定的偏差，这个偏差越小，就代表一致性越好)，最后要求电池包或电池组的电压大小相同，这些要求都增加了多电池包或电池组并联使用的难度。不同种类、一致性差、电压大小不同的电池包或电池组无法直接并联使用，现有技术都是在电池包或电池组外部增加充放电电路，使得不同种类、一致性差、电压大小不同的电池包或电池组可以间接并联使用。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种分布式电池包供电系统及充放电控制方法，可以灵活的实现电池在充放电时并联与串联的灵活选择与切换。
多个电池包或电池组并联使用的常用方式有两种，当电池包或电池组种类相同、一致性好、电压大小相同时，直接并联使用；当电池包或电池组种类不同、一致性差、电压大小不同时，在每个电池包或电池组外部增加充放电电路，然后间接并联使用。
本发明实施例第一方面提供一种分布式电池，包括多个电池包，分布式电池还包括：控制器、双向变压电路、旁路电路、充电电路、充电输入端，其中每一个所述电池包对应一个所述旁路电路和所述双向变压电路。在本发明实施例中，双向变压电路又称为双向升压/降压模块或者双向升压/降压电路。所述旁路电路包括四个端口，其中第一端口和第三端口之间连接第一开关器件形成一条可通断电路，第二端口和第四端口之间连接第二开关器件形成一条可通断电路；双向变压电路，包括四个端口，其中第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中第一端口和第二端口为与电池包相连的一侧端口，第三端口和第四端口为与充电电路相连的一侧端口，所述双向变压电路用于在所述电池包和所述充电电路之间进行双向变压；所述电池包的正极分别和所述旁路电路的第一端口、所述双向变压电路的第一端口连接，所述第一电池包的负极分别与所述旁路电路的第二端口、所述双向变压电路的第二端口连接，所述旁路电路的第三端口、所述双向变压电路的第三端口分别和所述充电电路的第一输出端连接，所述旁路电路的第四口、所述双向变压电路的第四端口分别和所述充电电路的第二输出端连接；所述充电电路的输入端与所述充电输入端连接；所述控制器与所述电池包、双向变压电路、旁路电路、充电电路均相连接，所述控制器用于根据所述电池包的电压和电池包参数控制所述第一开关器件、第二开关器件的开关状态和双向变压电路的工作状态。
作为一种具体的实施方式，在本发明各实施例中，电池包参数可以包括化学体系、电池包容量、内阻、循环寿命中等中的一个或者多个。
作为第一方面中双向变压电路的一种实现方式，所述双向变压电路包括六个开关器件和一个电感，其中第一开关与所述双向变压电路的第一端口相连，第二开关的一端与所述双向变压电路的第二端口相连，第五开关的一端与所述双向变压电路的第三端口相连，第六开关的一端与所述双向变压电路的第四端口相连，第一开关的另一端与第三开关的一端、第一电感的一端相连，第五开关的另一端与第四开关的一端、第一电感的另一端相连，第二开关的另一端、第三开关的另一端、第四开关的另一端、第六开关的另一端相连。
在第一方面的一种实现方式中，所述控制器还用于判断所述多个电池包的种类，对于所述多个电池包中的两个电池包，判断所述两个电池包化学体系是否一致，如果化学体系一致再判断电池包容量是否一致，如果电池包容量一致，判断电池包内阻是否一致，如果内阻一致，判断电池包循环寿命是否一致，如果寿命一致，则所述两个电池包种类相同的电池包，如果所述化学体系、电池包容量、内阻、循环寿命中存在任一个不一致，则所述电池包为两个电池包种类不相同的电池包；其中放电倍率大的电池包为功率型电池包，充放电倍率小的电池包为能量型电池包。
在第一方面的一种实现方式中，所述多个电池包至少包括第一电池包和第二电池包，所述第一电池包和所述第二电池包种类相同；所述控制器还用于判断所述第一电池包和第二电池包的电压差，如果所述电压差小于等于第一阈值，在所述充电电路处于工作状态时，控制与所述第一电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路，与所述第二电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路；控制充电电路输出电流小于等于所述第一电池包和第二电池包的充电电流之和。
在第一方面的一种实现方式中，所述多个电池包至少包括两个电池包，第一电池包和第二电池包，实践中分布式电池中的多个电池包可以是相同种类的电池包，例如所述第一电池包和所述第二电池包种类相同。在此种方式中，所述控制器还用于，在充电时，判断所述第一电池包和第二电池包的电压差，如果所述电压差大于第一阈值，在所述充电电路处于工作状态时，控制与所述第一电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路，并控制充电电路输出电流小于等于所述第一电池包充电电流给所述第一电池包充电，其中所述第一电池包电压低于所述第二电池包的电压；如果所述所述第一电池包和第二电池包的电压差小于第二第二阈值，控制与所述第二电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路，并控制充电电路输出电流小于等于两个电池包的充电电流之和。
在第一方面的一种可能的实现方式，分布式电池包可能由由多种类型的电池包组成。多例如个电池包至少包括能量型电池包和功率型电池包。在此种分布式电池包的情况，所述控制器还用于，在充电时，判断能量型电池包电压是否小于等于功率型电池包电压，如果所述能量型电池包电压小于等于所述功率型电池包电压，控制所述能量型电池包对应的双向变压电路工作在降压模式，如果所述能量型电池包电压大于所述功率型电池包电压，控制所述双向变压电路工作在升压模式，并控制双向变压电路输出电流小于等于能量型电池包充电电流；控制所述功率型电池包对应的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路；确定完所述能量型电池包外部双向变压电路的工作模式后，再控制充电模块工作，设定充电模块输出电流小于等于双向变压电路输入电流与功率型电池包充电电流之和。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述多个电池包至少包括两个电池包，第一电池包和第二电池包，所述变压电路的第三端口和第四端口与分布式电池的负载连接；所述控制器还用于判断所述第一电池包和第二电池包的电压差，在所述分布式电池处于放电状态时，如果所述电压差小于等于第三阈值，控制与所述第一电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路，与所述第二电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路。
在第一方面的以后总可能的实现方式中，所述多个电池包至少包括两个电池包，第一电池包和第二电池包，实践中分布式电池中的多个电池包可以是相同种类的电池包，所述变压电路的第三端口和第四端口与分布式电池的负载连接；所述控制器用于，判断所述第一电池包和第二电池包的电压差，在所述分布式电池处于放电状态时，如果所述电压差大于第三阈值，控制与所述第一电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路，所述第一电池包放电，其中所述第一电池包的电压高于所述第二电池包的电压，如果所述如果所述电压差小于等于第四阈值，再控制与所述第二电池包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路。
在第一方面的一种可能的实现方式，所述多个电池包至少包括两个电池包，实践中分布式电池中的多个电池包可以是不同种类的电池包，例如所述多个电池包至少包括能量型电池包和功率型电池包；所述控制器用于，判断所述能量型电池包电压是否大于所述功率型电池包电压，如果所述能量型电池包电压小于等于所述功率型电池包电压，控制能量型电池包对应的双向变压电路工作在升压模式，如果所述能量型电池包电压大于所述功率型电池包电压，控制能量型电池包对应的双向变压电路工作在降压模式，并控制双向变压电路输入电流小于等于能量型电池包放电电流；控制与所述功率型电池包包连接的所述旁路电路中的第一开关器件和第二开关器件闭合以导通电路。
第二方面，本发明实施例还提供一种分布式电池充电控制方法，应用该方法的分布式电池至少包括第一电池包和第二电池包，该方法包括：
如果所述第一电池包与所述第二电池包为同类型电池包；
判断所述第一电池包和第二电池包的电压差是否大于第一阈值，如果所述第一电池包和第二电池包的电压差小于等于所述第一阈值，则控制所述分布式电池的旁路电路使得所述第一电池包和第二电池包并联充电，如果所述第一电池包和第二电池包的电压差大于所述第一阈值，则控制分布式电池包的旁路电路先对所述第一电池包进行充电，所述第一电池包的电压小于所述第二电池包的电压，当所述所述第一电池包和第二电池包的电压差小于等于所述第二阈值后，则控制所述分布式电池的旁路电路使得所述第一电池包和第二电池包并联充电。
在第二方面的一种可能的实施方式中，还可以进一步包括，如果所述第一电池包与所述第二电池包为不同类型电池包，其中第一电池包为能量性电池包，所述第二电池包为功率型电池包；判断能量型电池包电压是否小于等于功率型电池包电压，如果所述能量型电池包电压小于等于所述功率型电池包电压，控制所述能量型电池包对应的双向变压电路工作在降压模式，如果所述能量型电池包电压大于所述功率型电池包电压，控制所述双向变压电路工作在升压模式，并控制双向变压电路输出电流小于等于能量型电池包充电电流；对所述能量性电池包进行充电；控制所述分布式电池的旁路电路使得所述功率型电池包和所述能量性电池包并联充电。
在第二方面的一种可能的实施方式中，还可以进一步包括，判断所述第一电池包和第二电池包的种类，判断所述两个电池包化学体系是否一致，如果化学体系一致再判断电池包容量是否一致，如果电池包容量一致，判断电池包内阻是否一致，如果内阻一致，判断电池包循环寿命是否一致，如果寿命一致，则所述两个电池包种类相同的电池包，如果所述化学体系、电池包容量、内阻、循环寿命中存在任一个不一致，则所述电池包为两个电池包种类不相同的电池包；其中放电倍率大的电池包为功率型电池包，充放电倍率小的电池包为能量型电池包。
第三方面，本发明实施例还提供一种分布式电池包放电控制方法，所述分布式电池至少包括第一电池包和第二电池包，所述方法包括：如果所述第一电池包与所述第二电池包为同类型电池包，判断所述第一电池包和第二电池包的电压差；如果所述电压差小于等于第三阈值，控制所述第一电池包与所述第二电池包并联放电；如果所述电压差大于于第三阈值，控制与所述第一电池包连接的所述旁路电路使得所述第一电池包放电，其中所述第一电池包的电压高于所述第二电池包的电压，对所述第一电池包和第二电池包的电压差进行检测，当所述如果所述电压差小于等于第四阈值，再控制所述第一电池包与所述第二电池包并联放电。
作为第三方面实施例的一种可能的实现方式，如果所述第一电池包与所述第二电池包为不同类型电池包，其中第一电池包为能量性电池包，所述第二电池包为功率型电池包。判断所述能量型电池包电压是否大于所述功率型电池包电压，如果所述能量型电池包电压小于等于所述功率型电池包电压，控制所述能量型电池包处于经过升压后放电的工作模式，如果所述能量型电池包电压大于所述功率型电池包电压，控制所述能量型电池包处于经过降压后放电的工作模式，并控制双向变压电路输入电流小于等于能量型电池包放电电流，控制所述分布式电池的旁路电路使得所述功率型电池包和所述能量性电池包并联充电。
在第三方面的一种可能的实施方式中，还可以进一步包括：判断所述第一电池包和第二电池包的种类，判断所述两个电池包化学体系是否一致，如果化学体系一致再判断电池包容量是否一致，如果电池包容量一致，判断电池包内阻是否一致，如果内阻一致，判断电池包循环寿命是否一致，如果寿命一致，则所述两个电池包种类相同的电池包，如果所述化学体系、电池包容量、内阻、循环寿命中存在任一个不一致，则所述电池包为两个电池包种类不相同的电池包；其中放电倍率大的电池包为功率型电池包，充放电倍率小的电池包为能量型电池包。
本发明实施例还提供了包括上述分布式电池系统的电动汽车。同时，本发明的电动汽车还可以采用上述控制方法。电动汽车的动力部分，包括本发明实施例提供的述分布式电池作为电池系统，车载充电机，充电口，电机及电机控制器。电池系统放电为电机提供电力，通过车载充电机与充电口对电池系统充电。具体的电池系统的结构如本发明各实施例所述，具体的充放电策略可以采用本发明实施例提供的方法和策略。
本发明实施例，通过电路中旁路电路和双向变压电路的设计，结合控制电路的控制，使得多个电池包或电池组可以根据实际使用需求，在直接并联和间接并联之间按需切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种电动汽车中的供电系统局部结构示意图。
图2为本发明分布式电池包供电系统一实施例的结构示意图。
图3为本发明实施例控制模块结构示意图。
图4为本发明实施例控制策略总体流程图。
图5为本发明实施例电池包种类判断的流程图。
图6为本发明实施例中一电池包充电策略选择流程图
图7为本发明实施例中另一电池包充电策略选择流程图。
图8为本发明实施例中一电池包放电策略确定流程图。
图9为本发明实施例中另一电池包放电策略确定流程图。
图10为本发明实施例提供的电动汽车动力部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
多个电池包或电池组并联使用的常用方式有两种，第一种为，当电池包或电池组种类相同、一致性好、电压大小相同时，直接并联使用。第二种为，当电池包或电池组种类不同、一致性差、电压大小不同时，在每个电池包或电池组外部增加充放电电路，然后间接并联使用。直接并联和间接并联之间不能随意切换，兼容性和可扩展性差。本发明实施例通过特殊的充放电电路和相应的控制策略，使得多个电池包或电池组可以根据实际使用需求，在直接并联和间接并联之间按需切换。
图2为本发明分布式电池包供电系统一实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的分布式电池包供电系统可以包括：一种多电池包充放电系统，包括：两个电池包(a、b)两个双向升压/降压模块(a、b)、两个旁路模块(a、b)、一个充电模块、一个控制模块。每个电池包对应一个双向升压/降压模块和一个旁路模块。此处为两个电池包作为实施例进行介绍，可以用类似的方式增加更多的电池包，更多的电池包的情况下，两个电池包的连接关系与本例中类似，可以用本例的方式根据系统需求增加。
以电池包a和与之对应的双向升压/降压模块a，旁路模块a为例进行介绍。每个双向升压/降压模块有四个端口，每个旁路模块也有四个端口。以电池包a和与之对应的双向升压/降压模块a，旁路模块a为例进行介绍，旁路模块a又称为第一旁路模块，电池包a又成为第一电池包，双向升压/降压模块a又称为第一双向升压/降压模块，电池包b又称为第二电池包。第一旁路模块的第一端口与第一双向升压/降压模块的第一端口相连，一起连接到第一电池包a的正极。第一旁路模块的第二端口与第一双向升压/降压模块的第二端口相连，一起连接到第一电池包b负极。第一旁路模块的第三端口与第一双向升压/降压模块的第三端口相连，一起连接到负载正极和充电模块输出正极。第一旁路模块的第四端口与第一双向升压/降压模块的第四端口相连，一起连接到负载负极和充电模块输出负极。
控制模块与两个电池包(a、b)、两个双向升压/降压模块(a、b)、两个旁路模块(a、b)、一个充电模块均相连。每个双向升压/降压模块包括：六个开关、一个电感。以电池包a对应的双向双向升压/降压模块a为例进行介绍。第一开关Sa1的一端与第一电池包正极相连，第二开关Sa2的一端与第一电池包负极相连，第五开关Sa5的一端与负载正极和充电模块输出正极相连，第六开关Sa6的一端与负载负极和充电模块输出负极相连，第一开关Sa1的另一端与第三开关Sa3的一端和第一电感La的一端相连，第五开关Sa5的另一端与第四开关Sa4的一端和第一电感La的另一端相连，第二开关Sa2的另一端、第三开关Sa3的另一端、第四开关Sa4的另一端、第六开关Sa6的另一端相连。每个旁路模块包括：两个开关。以第一电池包，电池包a，对应的旁路模块a为例，第七开关Sa7的一端与第一电池包正极相连，第八开关Sa8的一端与第一电池包负极相连，第七开关Sa7的另一端与负载正极和充电模块输出正极相连，第八开关Sa8的一端与负载负极和充电模块输出负极相连。
作为一种实现方式，双向升压/降压模块和旁路模块中的开关可以为：mosfet、IGBT、继电器、接触器中的一种或多种。在双向升压/降压模块处于工作状态时，如果处于升压模式，电感La储能，S1、S2、S4导通，S3、S5、S6断开；电感La释放能量，S1、S2、S5、S6导通，S3、S4断开。如果处于降压模式，电感储能，S1、S2、S5、S6导通，S3、S4断开；电感La释放能量，S3、S5、S6导通，S1、S2、S4断开。这里S1指代了Sa1和Sb1，其他类似。
由于本发明实施例中，双向降压模块中6个开关器件的设置，当电池包与双向升压/降压模块的输出端口正负反接时，不会存在被充放电电路内部开关管的体二极管直接短路的风险，有防反接功能。
作为一种具体的实现方式，在各个实施例中，控制模块如图3所示，控制模块包括电压采样单元，每个电池包对应一个电压采样单元，例如第一电池包a和第二电池包b的电压可以被各自对应的电压采样单元检测获得。控制模块还包括电压比较单元，各个电池包电压采样后，进入电压比较单元，将比较后的结果输出到处理器CPU中。CPU是具有信号处理和计算能力的器件，CPU根据从电压比较单元获得的信号，输出给各个电池包的控制信号。可以对各个电池包的旁路模块进行控制的旁路模块控制信号，用于控制旁路模块中各开关器件的闭合与端开。CPU输出各个电池包的双向变压模块控制信号，控制各个电池包对应的双向升压/降压模块中各开关器件的闭合与端开。CPU还可以输出队充电模块的控制信号，控制充电模块的工作。
在上述的分布式电池包的应用中，控制模块对电池包进行控制。在一种具体的实施例中，控制策略总体流程分为5个阶段：电池包种类判断、电池包充电策略选择和启动充电、结束充电、电池包放电策略选择和启动放电、结束放电。如图4控制策略总体流程图所示。先对分布式电池包中的各电池包，例如第一电池包和第二电池包进行种类判断，根据判断的结果，是否是相同种类的电池包，选择电池包充电测量或者电池包放电策略，根据选定的策略对电池包进行充放电操作，并控制充放电的结束条件或者时间。
如图5所示，介绍在一种可能的实现中，电池包种类判断的流程。先判断电池包化学体系是否一致，如果一致再判断电池包容量(Ah)是否一致，如果一致再判断电池包内阻是否一致，如果一致再判断电池包循环寿命是否一致，如果一致就判断为两个电池包种类相同。化学体系、容量、内阻、循环寿命中只要有一个不一致，就判断为两个电池包种类不相同。如果电池包种类不相同，就比较两个电池包的充放电倍率，充放电倍率大的判断为功率型电池包，充放电倍率小的判断为能量型电池包。需要注意的是，在本发明各实施例中，在比较参数是否一致的时候，不一定是完全数学数值意义上的完全相同，可以差值是在一定范围内也认为一致。具体可以允许的差值在不同的电池应用场景中可以不相同，例如在某些大容量电池包的情况下，可以认为在1Ah的相差范围内就认为是一致，想一些相对较小容量电池包的情况下，可能认为0.1Ah的相差范围才认为一致。这里是举例说明，需要指出的是这里的一致是允许工程意义上的数字数值的误差，或者根据整体系统质量参数的要求允许的误差。
如图6所示，介绍在一种可能的实现中，电池包种类相同，电池包充电策略选择流程。电池包种类相同时，先计算两个电池包的电压差，如果电压差的绝对值小于等于第一阈值Uth1(例如5V)，则两个电池包各自对应的旁路模块同时工作，即两个旁路模块内部的两个开关同时导通，然后充电模块工作，设定充电模块输出电流小于等于两个电池包的充电电流之和，最后两个电池包直接并联充电。如果电压差的绝对值大于第一阈值Uth1，则低压电池包对应的旁路模块工作，即旁路模块内部的两个开关同时导通，然后充电模块工作，设定充电模块输出电流小于等于低压电池包充电电流，低压电池包启动充电，充电时持续监控两个电池包的电压差，如果电压差的绝对值小于等于第二阈值Uth2(例如3V)，则两个电池包各自对应的旁路模块同时工作，即两个旁路模块内部的两个开关同时导通，设定充电模块输出电流小于等于两个电池包的充电电流之和，最后两个电池包直接并联充电。
电池如图7所示，介绍在一种可能的实现中，电池包种类不同，电池包充电策略选择流程。能量型电池包对应的双向升压/降压模块工作，如果能量型电池包电压小于等于功率型电池包电压，设定双向升压/降压模块工作在降压模式，如果能量型电池包电压大于功率型电池包电压，设定双向升压/降压模块工作在升压模式，不论升压模式还是降压模式，都设定双向升压/降压模块输出电流小于等于能量型电池包充电电流。功率型电池包对应的旁路模块工作，旁路模块内部的两个开关同时导通。确定完电池包外部双向升压/降压模块的工作模式后，再控制充电模块工作，设定充电模块输出电流小于等于双向升压/降压模块输入电流与功率型电池包充电电流之和，最后两个电池包间接并联充电。一个具体的例子，功率型电池包对应的旁路模块工作，旁路模块的开关器件处于同时导通状态，能量性电池包对应的双向升压/降压模块工作，如果能量型电池包的电压小于等于功率型电池包的电压，则双向升压/降压模块工作在降压模式，如果能量型电池包的电压大于功率型电池包的电压，则双向升压/降压模块工作在升压模式，当设定的双向升压/降压模块输出电流小于等于能量型电池的充电电流时，充电模块开始工作设定充电模块输出电流小于等于双向升压/降压模块输入电流与功率型电池包充电电流之和，最后两个电池包间接并联充电。
在一种实际的实施中，电池包直接并联充电时，判断并确定是否结束充电的流程。两个电池包直接并联充电时，持续监控电池包的电压大小，如果电压大于饱和阈值(例如400V)，控制充电模块停止工作，两个旁路模块停止工作，即两个旁路模块内部的两个开关同时断开，最后电池包停止充电。
在一种实际的可能的实施方式中，能量型电池包充电时的结束充电流程。持续监控电池包的电压大小，如果电压大于Uth3饱和阈值(例如400V)，控制双向升压/降压模块停止工作，最后能量型电池包停止充电。
在一种实际的可能的实施方式中，功率型电池包充电时的结束充电流程。持续监控电池包的电压大小，如果电压大于饱和阈值(例如400V)，控制旁路模块停止工作，即旁路模块内部的两个开关同时断开，最后功率型电池包停止充电。
在一种实际的可能的实施方式中，如图8所示，电池包放电策略确定流程。电池包种类相同时，先计算两个电池包的电压差，如果电压差的绝对值小于等于第三阈值Uth3(例如5V)，则两个电池包各自对应的旁路模块同时工作，即两个旁路模块内部的两个开关同时导通，最后两个电池包直接并联放电。如果电压差的绝对值大于第三阈值Uth3，则高压电池包对应的旁路模块工作，即旁路模块内部的两个开关同时导通，然后高压电池包启动放电，放电时持续监控两个电池包的电压差，此种情况下低电压的电池包不工作，不给负载供电。如果电压差的绝对值小于等于第四阈值Uth4(例如3V)，则两个电池包各自对应的旁路模块同时工作，即两个旁路模块内部的两个开关同时导通，最后两个电池包直接并联放电。一个具体的实施例，如果两个电池包的种类相同，例如电池包a和电池包b，判断两个电池包的电压差是否小于等于第三阈值。如果两个电池包的电压差小于等于第三阈值，则电池包a和电池包b两个电池包各自对应的旁路模块同时工作，即旁路模块内部两个开关同时导通，两个电池包直接并联放电。如果两个电池包的电压差大于第三阈值，则高电压电池包对应的旁路模块工作，即电池包a和电池包b中高电压电池包对应的旁路模块工作，高电压电池包放电，持续检测两个电池包的电压差是否小于等于第四阈值，如果小于等于，则进入电池包a和电池包b两个电池包各自对应的旁路模块同时工作，如果两个电池包的电压差大于第四阈值，则进行保持高电压电池包放电。
在一种实际的可能的实施方式中，如图9所示，电池包放电策略确定流程。电池包种类相同时，能量型电池包对应的双向升压/降压模块工作，如果能量型电池包电压小于等于功率型电池包电压，设定双向升压/降压模块工作在升压模式，如果能量型电池包电压大于功率型电池包电压，设定双向升压/降压模块工作在降压模式，不论升压模式还是降压模式，都设定双向升压/降压模块输入电流小于等于能量型电池包放电电流。功率型电池包对应的旁路模块工作，旁路模块内部的两个开关同时导通。确定完电池包外部充放电电路的工作模式后，两个电池包间接并联放电。
在可能的一种实现方式中，如何结束放电的流程。两个电池包直接并联放电时，持续监控电池包的电压大小，如果电压小于低压阈值(例如300V)，控制两个旁路模块停止工作，即两个旁路模块内部的两个开关同时断开，最后电池包停止放电。进一步，对于能量型电池包放电时，持续监控电池包的电压大小，如果电压大于一定阈值(例如300V)，控制双向升压/降压模块停止工作，最后能量型电池包停止放电。功率型电池包放电时，持续监控电池包的电压大小，如果电压大于低压阈值(例如300V)，控制旁路模块停止工作，即旁路模块内部的两个开关同时断开，最后功率型电池包停止充电。
本发明还给出具有分布式电池包的电动汽车的实施例，参阅图10，电动车包括分布式电池。车载充电机，电机和电机控制器。分布式电池通过车载充电机充电，车载充电机通过充电口(交流充电口)获得外部电力。分布式电池为电动车的电机提供电力，电机在获得分布式电池电力的时候可以由电机控制器控制，电机为电动汽车提供动力。一种方式可以是第一电池包a为功率型电池包，第二电池包b为能量型电池包。一种可能出现的情况是，举一例说明，在给该电动汽车充电时，根据充电控制策略，第一电池包a功率型电池包的旁路模块a工作，第二电池包能量型电池包的旁路模块b不工作。第二电池包能量型电池包的双向升压/降压模块b工作，第一电池包功率型电池包的双向升压/降压模块a不工作。车载充电机通过交流充电口从外部获得电源，车载充电机输出经过功率型电池包的旁路模块为功率型电池包直接充电，车载充电机的的输出通过双向升压/降压模块b为能量型电池包充电。其他情况下在给两个电池包充电时的策略选择和电路工作模式，参阅上述实施例的描述。该电动车在行驶过程中，分布式电池包处于放电状态，如果第一电池包a为功率型电池包，第二电池包b为能量型电池包。根据放电控制策略，第一电池包a功率型电池包的旁路模块a工作，第二电池包b为能量型电池包的旁路模块b不工作。第二电池包b为能量型电池包的双向升压/降压模块b工作，第一电池包a功率型电池包的双向升压/降压模块a不工作。功率型电池包直接通过旁路模块，经电机控制器为电机提供电力，能量型电池包通过双向向升压/降压模块，经电机控制器为电机提供电力。其他可能的情况，两个电池包方电时的策略选择和电路工作模式，参阅上述实施例的描述。
本发明实施例的分布式电池，也可以叫多电池包电池，通过上述旁路模块和双向升压/降压模块组成的充放电电路，并采取各实施例提供的控制策略，使得多个电池包或电池组可以根据实际使用需求，在直接并联和间接并联之间按需切换。