电池系统及其数据测量方法和车辆与流程

1.本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池系统及其数据测量方法和车辆。


背景技术：

2.动力电池是新能源汽车的重要组成部分，动力电池的性能直接影响汽车的续航表现和驾驶体验，需要在对动力电池的参数进行测量和记录，并获取其soh值。但当下对动力电池进行均衡、内阻测量等操作需要使用不同的仪器进行测量，较为不便。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池系统及其数据测量方法和车辆，可以合理利用能量，且测量数据便捷、快速。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种电池系统，该电池系统包括多组电芯组；电芯组包括至少两个相互串联的电芯，以及至少一个耗能电路；其中，各个电芯组的耗能电路至少与多组电芯组中的一个目标电芯组连接，电芯组与目标电芯组并联连接；每个耗能电路上均配置有数据计算单元，数据计算单元用于在其所属的耗能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据，并根据内阻数据计算目标电芯组的soh值；其中，电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态；能量均衡包括主动均衡和被动均衡；耗能电路在主动均衡过程中，和/或，被动均衡过程中处于工作状态。
5.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中， 电芯组的每个电芯分别并联有均衡子电容，电芯组通过消耗均衡子电容的能量，以及转移电芯的能量进行主动均衡。
6.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，电芯组的每个电芯还并联有供能电容，且，供能电容与均衡子电容并联连接；供能电容与耗能电路连接，用于将能量提供给耗能电路，使耗能电路处于工作状态。
7.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，电芯组配置有开关矩阵，开关矩阵的多个开关分别设置在电芯组的各个电路支路上；开关矩阵的开关用于在电芯组的能量达到预设的电压阈值时，闭合电芯组的电芯对应的电路支路，和/或，均衡子电容对应的电路支路，以使电芯组进行主动均衡；以及，开关矩阵的开关还用于闭合供能电容与耗能电路的电路支路，使供能电容带动耗能电路，以使耗能电路配置的数据计算单元获取连接的目标电芯组的内阻数据及计算soh值；开关矩阵的开关还用于在电芯组的能量满足预设的均衡值时，切断供能电容与耗能电路的电路支路，和/或，切断电芯组的电芯对应的电路支路，以及均衡子电容对应的电路支路；预设的电压阈值大于预设的均衡值；开关矩阵的开关还用于基于供能电容相对于均衡子电容和/或电芯的能量差，且，与供能电容并联的电芯的能量大于预设的均衡值时，闭合电芯与供能电容的电路支路，使电芯的能量转移至供能电容；和/或，闭合均衡子电容与供能电容的电路支路，使均衡
子电容的能量转移至供能电容。
8.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，开关矩阵的开关还用于在能量转移过程中，闭合电芯和耗能电路的电路支路，和/或均衡子电容与耗能电路的电路支路，使电芯和/或均衡子电容对耗能电路供电。结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，均衡子电容和供能电容分别配置有稳压模块，稳压模块用于将从均衡子电容或供能电容输出的能量稳压，以使耗能电路稳定工作。
9.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，数据计算单元配置有逆变器，逆变器的输入端与目标电芯组的输出端连接，用于确定目标电芯组的电流数据和电压数据，以使数据计算单元根据转换后的电流数据和电压数据计算对应的内阻数据；数据计算单元包括信息存储器和计算器，信息存储器用于获取通过逆变器确定的电流数据和电压数据，并将电流数据和电压数据传输给计算器；计算器中存储有预先设置的计算公式，用于根据电流数据和电压数据计算对应的内阻数据，以及，根据内阻数据和计算公式计算对应的soh值。
10.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中， 电池系统还配置有计时器；电池系统用于在多组电芯组中的一组电芯组处于充电或能量均衡时，控制计时器启动；以及，在计时器的计时时间达到预设时间时，控制电芯组对应的目标电芯组的耗能电路启动，以使目标电芯组的数据计算单元获取电芯组处于充电或能量均衡时的内阻数据，以及计算电芯组的soh值。
11.第二方面，本发明实施例还提供一种电池系统的数据测量方法，该方法应用于上述电池系统，该方法包括：通过电芯组的数据计算单元在其所属的耗能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据；通过数据计算单元根据内阻数据计算目标电芯组的soh值；其中，电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态；能量均衡包括主动均衡和被动均衡；耗能电路在主动均衡过程中，和/或，被动均衡过程中处于工作状态。
12.第三方面，本发明实施例还提供一种车辆，车辆配置有上述电池系统。
13.本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种电池系统及其数据测量方法和车辆，电池系统包括多组电芯组，且，电芯组包括耗能电路，通过耗能电路与多组电芯组的至少一个目标电芯组连接，当一组电芯组的耗能电路处于工作状态就能够通过耗能电路上配置的数据计算单元获取目标电芯组的内阻数据，计算soh值。其中，电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态，可以在能量均衡过程中同时对soh值和内阻数据进行测量，合理利用能量，且无需单独使用专用工具再次测量相应数据，数据测量便捷、快速。
14.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
15.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例提供的一种电池系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的另一种电池系统的结构示意图；图3为本发明实施例提供的另一种电池系统的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种电池系统的数据测量方法的流程图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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做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。
19.动力电池是新能源汽车的重要组成部分，动力电池的性能直接影响汽车的续航表现和驾驶体验，需要在对动力电池的参数进行测量和记录，并获取其soh值。但当下对动力电池进行均衡、内阻测量等操作需要使用不同的仪器进行测量，较为不便。且常规的被动均衡中电阻发热导致被动均衡浪费大量能量，且难以处理热失衡问题，难以进行广泛使用。
20.基于此，本发明实施例提供的一种电池系统及其数据测量方法和车辆，可以合理利用能量，且测量数据便捷、快速。
21.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电池系统进行详细介绍，图1示出了本发明实施例提供的一种电池系统的结构示意图，如图1所示，该电池系统包括多组电芯组，在图1中以电芯组10a、电芯组10b、电芯组10c、电芯组10d进行说明，上述电芯组包括至少两个相互串联的电芯，以图1中的电芯组10a为例，可以包括电芯100a1、电芯100a2和电芯100a3，每个电芯串联连接，一个电芯组中的电芯不仅限于如图1所示的数量。每个电芯组中还包括至少一个耗能电路，各个电芯组的耗能电路至少与多组电芯组中的一个目标电芯组连接，在图1中，电芯组10a包括耗能电路110a、电芯组10b包括耗能电路110b、电芯组10c包括耗能电路110c、电芯组10d包括耗能电路110d；电芯组与目标电芯组并联连接。
22.本发明实施例的电池系统中可以包括2n组电芯组，n为大于等于1的自然数整数，每两组电芯组相互并联，作为一个工作单位使用，该电芯组对中的一组电芯组可以测量另一组电芯组的soh值，图1以每两组电芯组相互并联进行示意，其中，电芯组10a和电芯组10b连接，电芯组10c和电芯组10d连接。上述多组电芯组还可以包括奇数数量的电芯组，其中一组电芯组可以根据需求与上述多组电芯组中的任意一个目标电芯组连接，以获取该目标电芯组的soh值，如，电芯组10a可以与电芯组10b、电芯组10c和电芯组10d中的任意一个连接，电芯组10b、电芯组10c和电芯组10d同理。
23.其中，每个耗能电路上均配置有数据计算单元，如图1中的数据计算单元111a、数据计算单元111b、数据计算单元111c、数据计算单元111d，数据计算单元用于在其所属的耗
能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据，并根据内阻数据计算目标电芯组的soh值。电芯组的耗能电路用于在目标电芯组不处于充放电状态时获取目标电芯组的内阻数据和soh值，一组电芯组可以与多组电芯组中的多个目标电芯组连接。图2示出了另一种电池系统的结构示意图，如图2所示，电芯组10a可以与电芯组10b和电芯组10c连接，电芯组10c可以与电芯组10d连接。每个电芯组对应的具体实施方式相似，在本发明实施例中，图1或图2中的各个电芯、电芯组、数据计算单元和耗能电路等未逐一标注说明。其中，当多个目标电芯组中的一组或多组目标电芯组不处于充放电状态，该电芯组的数据计算单元就能在耗能电路处于工作状态时获取目标电芯组的内阻数据和soh值，其中，数据计算单元可以测量目标电芯组在充电、放电或者处于非充电放电工况下的电芯数据（内阻数据和soh值）。而当耗能电路与多组目标电芯组连接时，可以预先对每个目标电芯组设置编号，根据该编号确定得到的内阻数据和soh数据为哪个目标电芯组的测量数据。
24.在具体实现时，电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态；其中，能量均衡包括主动均衡和被动均衡，耗能电路在主动均衡过程中，和/或，被动均衡过程中处于工作状态。
25.其中，电池系统的电芯组和目标电芯组同时充电，当一组电芯组中有达到最大充电量的电芯时，该电芯组会开始进行能量均衡，对电压最高的电芯能量进行消耗。同时，还可以在能量均衡过程中使耗能电路处于工作状态，使配置的数据计算单元获取目标电芯组的内阻数据，并计算该目标电芯组的soh值。
26.本发明实施例提供的一种电池系统包括多组电芯组，且，电芯组包括耗能电路，通过耗能电路与多组电芯组的至少一个目标电芯组连接，当一组电芯组的耗能电路处于工作状态就能够通过耗能电路上配置的数据计算单元获取目标电芯组的内阻数据，计算soh值。其中，电芯组在能量均衡过程中可以向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态，此时，本发明实施例可以在能量均衡过程中同时对soh值和内阻数据进行测量，合理利用能量，且无需单独使用专用工具再次测量相应数据，数据测量便捷、快速。
27.为了便于理解，在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了另一种电池系统，本发明实施例提供的另一种电池系统主要对能量均衡的主动均衡和被动均衡进行介绍，图3示出了本发明实施例提供的另一种电池系统的结构示意图。具体的，对于电池系统的每组电芯组，电芯组的每个电芯分别并联有均衡子电容，电芯组通过消耗均衡子电容的能量，以及转移电芯的能量进行主动均衡。
28.在具体实现时，电池系统的多组电芯组同时充电，有些电芯组的电芯充电较快，很快达到最大充电电量，相比于其他电芯，该电芯为电压最高的电芯，此时，该电芯的均衡子电容的能量也是最大，此时，需要断开该电芯及相关电路，停止对该电芯充电，并对该电芯的能量进行均衡。其中，可以通过将该电芯的均衡子电容的能量传递给该电芯组中的电芯，以均衡该电压最高的电芯的能量，该均衡过程为上述主动均衡。
29.其中，本发明实施例对电芯组配置有开关矩阵，参照图3，开关矩阵的多个开关分别设置在电芯组的各个电路支路上，图3中分别以开关20a和开关20b说明两组电芯组的开关矩阵中的单个开关，其中，开关矩阵中的各个开关的标注同理，图3中未逐一标注示出。开关矩阵的开关用于在电芯组的能量达到预设的电压阈值时，如电芯达到最大充电电量时或某个电芯的能量相比于其他电芯的能量不均衡时，闭合电芯组的该电芯对应的电路支路，
和/或，均衡子电容对应的电路支路，以使电芯组进行主动均衡。其中，均衡子电容用于在进行能量均衡过程中放电，以消耗其所并联的电芯的能量。
30.在该过程中，上述达到电压阈值的电芯可以通过电芯的电路支路向当前电芯组中其他电芯转移能量，以使其能量均衡。其中，可以通过将该电芯并联的均衡子电容的能量转移给其他较低电压的电芯，以进行主动均衡。
31.进一步地，电芯组的每个电芯还并联有供能电容，且，供能电容与均衡子电容并联连接；供能电容与耗能电路连接，用于将能量提供给耗能电路，使耗能电路处于工作状态。在具体实现时，开关矩阵的开关还用于闭合供能电容与耗能电路的电路支路，使供能电容带动耗能电路，以使耗能电路配置的数据计算单元获取连接的目标电芯组的内阻数据及计算soh值。
32.在具体实现时，供能电容与耗能电路连接，供能电容和耗能电路之间也设置上述开关矩阵的开关。其中，可以闭合供能电容与耗能电路的电路支路，使供能电容的能量可以带动耗能电路，以使耗能电路处于工作状态，该供能电容带动耗能电路的过程为上述被动均衡的过程，此时，数据计算单元可以获取连接的目标电芯组的内阻数据，以及计算soh值。进一步地，该被动均衡可以在对电芯的能量主动均衡的过程中同时进行，如，一边对电芯组的多个电芯的能量进行均衡，一边使用供能电容带动耗能电路进行数据测量工作。也可以根据数据测量需求，使供能电容带动耗能电路。
33.进一步地，本发明实施例还可以将电芯的能量转移至可以容纳能量的供能电容中，从而使电芯的能量均衡，将能量转移给供能电容后，供能电容可以利用所转移的能量带动耗能电路。具体地，开关矩阵的开关还用于基于供能电容相对于均衡子电容和/或电芯的能量差，且，与供能电容并联的电芯的能量大于预设的均衡值时，闭合电芯与供能电容的电路支路，使电芯的能量转移至供能电容；和/或，闭合均衡子电容与供能电容的电路支路，使均衡子电容的能量转移至供能电容。
34.在具体实现时，供能电容带动耗能电路的过程中，由于耗能电路配置有数据计算单元等运行组件，如，可能出现供能电容的能量消耗过快的情况，此时，电压较高的电芯的均衡子电容和供能电容之间存在能量差，若该电芯的能量仍大于均衡值，可以使电芯的能量或均衡子电容的能量转移至该供能电容中，该过程既可以加快能量均衡的效率，也可以保证耗能电路的能量。上述均衡值可以基于电芯的充电量设置，或者，可以基于相比于电芯组中的其他电芯的能量确定。上述转移过程可以在主动均衡启动，被动均衡未启动时转移电芯的能量，即，供能电容未带动耗能电路时，将电芯或均衡子电容的能量转移给供能电容。
35.进一步地，当电芯组中的电芯的电压（能量）达到最高时，可以直接操作开关矩阵，使该电芯向耗能电路供电，达到被动均衡的效果；在具体实现时，开关矩阵的开关还用于在能量转移过程中，闭合电芯和耗能电路的电路支路，和/或均衡子电容与耗能电路的电路支路，使电芯和/或均衡子电容对耗能电路供电。也即，不仅可以由供能电容对耗能电路供电，也可以由电芯或均衡子电容对耗能电路供电，该电芯对耗能电路供电的过程为标准的被动均衡过程。此外，在对电芯进行能量均衡时，若某一电芯的能量达到均衡，开关矩阵的开关还会自动断开，停止对该电芯继续进行能量均衡。
36.具体的，参照图3，图3以电芯组10a和电芯组10b进行说明，这两组电芯组中分别包
括电芯100a1和电芯100b1。在图3中，直流电源与这两组电芯组并联，每组电芯组的每个电芯上均并联有两组电容，其中靠近电芯的一组电容为上述均衡子电容，另一组电容作为上述供能电容。针对单个电芯进行说明，参照图3，一组电芯组中的单个电芯上并联有均衡子电容200a和供能电容201a，该电芯组中的其他电芯与上述电芯同理，均衡子电容和供能电容的标注类似，图3中未逐一标注，此外，图3中的另一组电芯组也与上述标注类似，单个电芯的两组电容分别以均衡子电容200b和供能电容201b示意。
37.此外，开关矩阵的开关还用于在电芯组的能量满足预设的均衡值时，切断供能电容与耗能电路的电路支路，和/或，切断电芯组的电芯对应的电路支路，以及均衡子电容对应的电路支路。其中，当电芯组中电压最高的电芯被均衡到一定程度时，可以理解为该电芯组的能量处于均衡状态，此时无需进行主动均衡或被动均衡，可以通过上述开关矩阵切断相应的电路支路，停止能量均衡。而当需要测量内阻数据和soh值时，也可以继续利用供能电容的能量带动耗能电路，数据测量的时机在此不作限定。
38.在具体实现时，以两组电芯组相互并联，当两组电芯组充电达到一定时间后，可以对其进行均衡时，通过调整开关矩阵使两组电芯组均处于断电状态，并调整需要进行均衡处理的电芯组中最高电压电芯并联的均衡子电容对处于当前电芯组的其余电芯主动均衡。最高电压的电芯或若干个串联的较高电压的电芯可以利用供能电容对耗能电路放电，从而对另一组电芯组进行测量电芯内阻的过程；当一个电芯组的内阻测量完毕后，可以调整开关矩阵，使两个电芯组的功能相互对换，继续进行测量电芯内阻的过程。当另一组电芯组的一些电芯不进行充电和均衡时，也可以操作开关矩阵，使当前电芯组的耗能电路运行从而对另一组的电芯的内阻进行测量。
39.进一步地，本发明实施例中，提供电能的电芯还可以测量同一个电芯组内其余的电芯的电芯内阻，但不能测量提供电能的电芯的内阻，以及提供电能的电芯组所在的总线内阻；而不处于充放电状态下的电芯都可以被测量内阻。
40.其中，均衡子电容和供能电容还分别配置有稳压模块，稳压模块用于将从均衡子电容或供能电容输出的能量稳压，以使耗能电路稳定工作，在图3中，第一组电芯组包括稳压模块300a1和稳压模块300a2，该稳压模块300a1为供能电容的稳压模块，稳压模块300a2为均衡子电容的稳压模块；另一组电芯组的稳压模块300b1、稳压模块300b2也连接在相应的电路支路上，在此不进行说明。在具体实现时，电容的能量相对不稳定，基于此，本发明实施例在均衡电容和耗能电路的电路支路上配置该稳压模块，供能电容向耗能电路供电过程中，耗能电容的能量经稳压模块带动耗能电路，以保证耗能电路上的相应组件的工作，从而使各个组件可以连续工作，稳定运行。
41.具体的，数据计算单元配置有逆变器，逆变器的输入端与目标电芯组的输出端连接，其中，逆变器用于确定目标电芯组的电流数据和电压数据，以使数据计算单元根据电流数据和电压数据计算对应的内阻数据。具体而言，逆变器用于将其所属的电芯组中的电芯或电容（均衡子电容和/或供能电容）的直流电转变为固定电流值的交流电，使用交流阻抗法，将交流电注入到连接的目标电芯组中。参照图3，耗能电路上还连接有电流表，每个电芯分别连接对应的电压表，如图3中的v-b1为电芯b1连接的电压表，同理，电压表v-b2、v-b3、v-b4、v-b5等分别与对应的电芯连接，在此不再进行说明。电流表用于测量逆变器输出的固定电流值的交流电，得到上述电流数据；在目标电芯组的电芯受到交流输入，产生感应电
压，电压表用来测量该感应电压大小，得到对应的电压数据。在获取到相应的交流电输入，以及上述电压数据后，可以计算得出目标电芯组的电芯内阻数据，也即电芯组对应的阻抗。
42.在具体实现时，逆变器转变的交流电流过目标电芯组，此时，由电流表测量该交流电，得到稳定值的电流，由电压表测量电芯对于交流电输入，产生的感应电压。其中，每个电芯上分别并联相应的电压表可以避免电压测量电路与交流输入的电路重合，从而减小感应电压的测量误差。此外，上述电压表内置有信号放大模块和滤波器，分别用于放大信号和过滤干扰，从而对感应电压进行测量。其中，感应电压比交流电流，得到电芯阻抗，即为测量的电芯内阻。
43.数据计算单元包括信息存储器和计算器，信息存储器用于获取通过逆变器确定的电流数据和电压数据，并将电流数据和电压数据传输给计算器；计算器中存储有预先设置的计算公式，用于根据电流数据和电压数据计算对应的内阻数据，以及，根据内阻数据和计算公式计算对应的soh值。
44.在图3中，一条电路支路上设置有多个组件，该电路支路为上述耗能电路，每个组件分别为上述信息存储器、计算器和上述逆变器，图3中以计算器400a、计算器400b，信息存储器500a、信息存储器500b和逆变器600a、逆变器600b示意，a、b所指示的组件分别对应一组电芯组。其中，逆变器的输入端与电芯组的输出端连接，参照图3，两组电芯组的逆变器的输入端分别与另一组电芯组连接。其中，上述计算器为内阻、soh计算器，逆变器、信息存储器和计算器均配置在耗能电路上，也即，本发明实施例通过增加相应组件（逆变器、信息存储器和计算器）对均衡至耗能电路上的能量进行耗能，并进行获取相应的数据、测量内阻、完成信息的传递和数据的计算等工作，得出相应的内阻和soh值。在耗能电路处于工作状态时，通过逆变器输出交流电，从而确定目标电芯组的电流数据和电压数据，再使计算器对电流数据和电压数据进行计算，得到相应的内阻数据，之后根据该内阻数据和预先设置的计算公式计算soh值。
45.上述计算公式包括下述公式：r
eol
为电池寿命终止时间的内阻值，r
bol
为新电池的内阻值，r为当前时刻的实际电池内阻值。在实际应用过程中新电池soh定义为100％，eol达到0％，并假定电池内阻增加与soh之间存在线性关系。
46.此外，电池系统还配置有计时器（图中未示出），电池系统用于在多组电芯组中的一组电芯组处于充电或能量均衡时，控制计时器启动，以及，在计时器的计时时间达到预设时间时，控制电芯组对应的目标电芯组的耗能电路启动，以使目标电芯组的数据计算单元获取电芯组处于充电或能量均衡时的内阻数据，以及计算电芯组的soh值。具体的，当一组电芯组处于充电或均衡过程中，另一组电芯组可每15分钟通断一次，用于对相应的数据测量并计算出内阻，如，测量电芯组初次的初始内阻，以及使用一段时间之后的内阻，通过确定的终止寿命内阻，通过计算得到soh值。
47.在耗能电路处于工作状态时，还可以适当关闭不需要的组件以保证耗能电路稳定维持运行，如，可以关闭上述逆变器和信息存储器，使计算器处于工作状态，保持数据计算即可，上述组件的关闭顺序无先后。此外，当耗能电路中的各个电器不能足量消耗耗能电路
中的电量时，还可以给与计算器、信息储存器额外的任务，包含soh的计算以及一些空程序。
48.本发明实施例提供的另一种电池系统，可以达到在对动力电池的电芯进行能量均衡的同时，可以测量动力电池内电芯的内阻，并可以计算soh的效果。将耗能电路与目标电芯组连接，利用能量均衡过程中消耗的能量带动耗能电路，使耗能电路中的各个组件能够执行工作，进而获取到目标电芯组的内阻数据和soh值，其中，利用能量消耗所浪费的能量带动测量各个数据的耗能电路，当前电芯组的耗能电路为另一组电芯组的内阻测量提供能源支持（电源支持），从而实现了能量的充分利用。
49.此外，本发明实施例包括主动均衡和被动均衡，其中，通过在均衡子电容上并联供能电容，利用供能电容带动耗能电路的方法可以带动耗能电路进行数据测量，且能够增强能量均衡的效果。此外，电芯和均衡子电容的能量也可以转移给供能电容，进一步加快能量均衡的进度。同时，电芯的能量、均衡子电容的能量和供能电容的能量都可以带动耗能电路，保证耗能电路的运转。
50.进一步地，本发明实施例配合使用均衡子电容和供能电容进行能量均衡，进一步有效避免现有技术使用电阻被动均衡，由于电阻发热导致被动均衡浪费大量能量，且难以处理热失衡问题。
51.进一步地，在上述电池系统实施例的基础上，本发明实施例还提供一种电池系统的数据测量方法，该方法应用于上述电池系统。图4示出了本发明实施例提供的一种电池系统的数据测量方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：步骤s102，通过电芯组的数据计算单元在其所属的耗能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据。
52.步骤s104，通过数据计算单元根据内阻数据计算目标电芯组的soh值。
53.其中，电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态；能量均衡包括主动均衡和被动均衡；耗能电路在主动均衡过程中，和/或，被动均衡过程中处于工作状态。
54.本发明实施例提供的一种电池系统的数据测量方法，与上述实施例提供的一种电池系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
55.进一步地，本发明实施例还提供一种车辆，该车辆配置有上述电池系统，其中，该车辆可以包括新能源汽车，上述电池系统为该汽车中的动力电池部分，使用本发明实施例的电池系统可以在能量均衡过程中同时对soh值和内阻数据进行测量，合理利用能量，避免能量浪费，且能够快速便捷获取上述各个数据，无需多种仪器。基于此，可以有效保证本发明实施例的汽车的续航表现和驾驶体验。
56.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
58.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括多组电芯组；所述电芯组包括至少两个相互串联的电芯，以及至少一个耗能电路；其中，各个电芯组的耗能电路至少与所述多组电芯组中的一个目标电芯组连接，所述电芯组与所述目标电芯组并联连接；每个所述耗能电路上均配置有数据计算单元，所述数据计算单元用于在其所属的耗能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据，并根据所述内阻数据计算所述目标电芯组的soh值；其中，所述电芯组在能量均衡时向所述耗能电路提供能量，使所述耗能电路处于工作状态；所述能量均衡包括主动均衡和被动均衡；所述耗能电路在所述主动均衡过程中，和/或，所述被动均衡过程中处于工作状态。2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电芯组的每个所述电芯分别并联有均衡子电容，所述电芯组通过消耗所述均衡子电容的能量，以及转移所述电芯的能量进行主动均衡。3.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述电芯组的每个所述电芯还并联有供能电容，且，所述供能电容与所述均衡子电容并联连接；所述供能电容与所述耗能电路连接，用于将能量提供给所述耗能电路，使所述耗能电路处于工作状态。4.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述电芯组配置有开关矩阵，所述开关矩阵的多个开关分别设置在所述电芯组的各个电路支路上；所述开关矩阵的开关用于在所述电芯组的能量达到预设的电压阈值时，闭合所述电芯组的电芯对应的电路支路，和/或，所述均衡子电容对应的电路支路，以使所述电芯组进行主动均衡；以及，所述开关矩阵的开关还用于闭合所述供能电容与所述耗能电路的电路支路，使所述供能电容带动所述耗能电路，以使所述耗能电路配置的数据计算单元获取连接的目标电芯组的内阻数据及计算soh值；所述开关矩阵的开关还用于在所述电芯组的能量满足预设的均衡值时，切断所述供能电容与所述耗能电路的电路支路，和/或，切断所述电芯组的电芯对应的电路支路，以及所述均衡子电容对应的电路支路；所述预设的电压阈值大于所述预设的均衡值；所述开关矩阵的开关还用于基于供能电容相对于所述均衡子电容和/或所述电芯的能量差，且，与所述供能电容并联的所述电芯的能量大于预设的均衡值时，闭合所述电芯与所述供能电容的电路支路，使所述电芯的能量转移至所述供能电容；和/或，闭合所述均衡子电容与所述供能电容的电路支路，使所述均衡子电容的能量转移至所述供能电容。5.根据权利要求4所述的电池系统，其特征在于，所述开关矩阵的开关还用于在所述能量转移过程中，闭合所述电芯和所述耗能电路的电路支路，和/或所述均衡子电容与所述耗能电路的电路支路，使所述电芯和/或所述均衡子电容对所述耗能电路供电。6.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述均衡子电容和所述供能电容分别配置有稳压模块，所述稳压模块用于将从所述均衡子电容或所述供能电容输出的能量稳
压，以使所述耗能电路稳定工作。7.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述数据计算单元配置有逆变器，所述逆变器的输入端与所述目标电芯组的输出端连接，用于确定所述目标电芯组的电流数据和电压数据，以使所述数据计算单元根据所述电流数据和电压数据计算对应的内阻数据；所述数据计算单元包括信息存储器和计算器，所述信息存储器用于获取通过所述逆变器确定的电流数据和电压数据，并将所述电流数据和电压数据传输给所述计算器；所述计算器中存储有预先设置的计算公式，用于根据所述电流数据和所述电压数据计算对应的内阻数据，以及，根据所述内阻数据和所述计算公式计算对应的soh值。8.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还配置有计时器；所述电池系统用于在所述多组电芯组中的一组电芯组处于充电或能量均衡时，控制所述计时器启动；以及，在所述计时器的计时时间达到预设时间时，控制所述电芯组对应的目标电芯组的耗能电路启动，以使所述目标电芯组的数据计算单元获取所述电芯组处于充电或能量均衡时的内阻数据，以及计算所述电芯组的soh值。9.一种电池系统的数据测量方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-8任一项所述的电池系统，所述方法包括：通过电芯组的所述数据计算单元在其所属的耗能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据；通过所述数据计算单元根据所述内阻数据计算目标电芯组的soh值；其中，电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使所述耗能电路处于工作状态；所述能量均衡包括主动均衡和被动均衡；所述耗能电路在所述主动均衡过程中，和/或，所述被动均衡过程中处于工作状态。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆配置有权利要求1-8任一项所述的电池系统。

技术总结
本发明提供一种电池系统及其数据测量方法和车辆，涉及动力电池技术领域，电池系统包括多组电芯组；电芯组包括至少两个相互串联的电芯，以及至少一个耗能电路；各个电芯组的耗能电路至少与多组电芯组中的一个目标电芯组连接；每个耗能电路上均配置有数据计算单元，数据计算单元用于在其所属的耗能电路处于工作状态时，获取与该耗能电路连接的目标电芯组的内阻数据，并根据内阻数据计算目标电芯组的SOH值；电芯组在能量均衡时向耗能电路提供能量，使耗能电路处于工作状态，可以在能量均衡过程中同时对SOH值和内阻数据进行测量，合理利用能量，无需单独使用专用工具再测量相应数据，数据测量便捷、快速。快速。快速。


技术研发人员：舒伟 屈松正 董汉 陈超
受保护的技术使用者：苏州清研精准汽车科技有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/6/28