可重构电池组的充电方法、控制装置及可读存储介质

1.本发明涉及充电技术领域，具体提供一种可重构电池组的充电方法、控制装置及可读存储介质。


背景技术：

2.在采用多阶段恒流充电方法对电池组进行充电的过程中，是以一定电流大小对电池组进行恒流充电的。当电池组电压达到最大电压后，减少恒流充电电流。进行该过程重复一些次数后，直至电池组充电发到设定的容量后停止。
3.在对电池组进行充电过程中，可以考虑充电速度、电池老化程度、电池温度和充电效率等目标，以实现对充电过程的优化。但是这个过程中是以整个电池组为充电优化目标的，没有考虑电池组内部的情况。因而，当使用含有冗余的可重构电池组时，会由于内部电池单体或电池包之间需要均衡，这样就会严重影响电池组的充电速度。
4.相应地，本领域需要一种新的可重构电池组的充电方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决如何有效提升可重构电池组的充电速度的问题。
6.在第一方面，本发明提供一种可重构电池组的充电方法，所述可重构电池组包括多个串联连接的电池单体支路，每个所述电池单体支路包括电池单体和两个开关器件，所述电池单体与一个开关器件串联形成串联支路，所述串联支路与另一个开关器件并联；通过控制每个所述电池单体支路的两个开关器件，实现对应的电池单体接入所述可重构电池组或从所述重构电池组切除；
7.所述方法包括：
8.在所述可重构电池组进行多阶段恒流充电时，针对所述多阶段恒流充电的每个阶段，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的所述电池单体的数量；其中，所述优化算法的优化目标包括所述可重构电池组的充电速度；
9.根据所述充电电流和所述电池单体的数量，控制所述可重构电池组进行恒流充电，以提升所述可重构电池组的充电速度。
10.在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述方法还包括根据以下步骤获取所述可重构电池组的充电速度：
11.获取预设时长内所述可重构电池组荷电状态的增加值；
12.根据所述荷电状态增加值，获取所述充电速度。
13.在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述方法还根据以下公式获取所述荷电状态的增加值：
14.15.其中，j1为所述预设时间内所述可重构电池组荷电状态的增加值；h为接入所述可重构电池组的电池单体的数量；i
bat
为所述可重构电池组的充电电流；n为所述可重构电池组中电池单体的总数；c为电池单体的容量；t为所述预设时长；dt为单位时长。
16.在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述优化算法的约束条件包括荷电状态约束条件，电压约束条件和充电电流约束条件。
17.在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述方法还包括根据以下公式获取所述荷电状态约束条件：
18.0《soc
start
《soc
end
《1
19.其中，soc
start
为当前阶段的充电开始时电池单体的平均荷电状态；soc
end
为当前阶段的充电结束时电池单体的平均荷电状态；和/或，
20.所述方法还包括根据以下公式获取所述电压约束条件：
[0021]vmin
《hv
bat
《v
max
[0022]
其中，v
min
为允许的母线电压最小值，v
max
为允许的母线电压最大值；v
bat
为电池单体的充电电压；和/或，
[0023]
所述方法还包括根据以下公式获取充电电流约束条件：
[0024]ibat_n
》i
bat_n+1
[0025]
其中，i
bat_n
为第n阶段的充电电流；i
bat_u+1
为第n+1阶段的充电电流。
[0026]
在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述优化目标还包括所述可重构电池组中电池单体的总损耗和/或所述可重构电池组中电池单体的总体老化程度。
[0027]
在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述方法还包括根据以下公式获取所述总损耗：
[0028][0029]
其中，j2为所述总损耗；
[0030]
根据以下公式获取所述总体老化程度：
[0031][0032]
其中，j3为所述总体老化程度；δq为电池单体的损失容量；可以根据以下公式获取所述损失容量：
[0033][0034]
其中，t为电池单体的温度；r为气体常数；z为幂指数；a、m、e均为与电池单体充放电电流相关的函数。
[0035]
在上述可重构电池组的充电方法的一个技术方案中，所述应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的所述电池单体的数量，包括：
[0036]
当所述优化算法的优化目标为多个时，将多个所述优化目标进行加权计算，获取综合优化目标；
[0037]
根据所述综合优化目标，应用所述优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的所述电池单体的数量。
[0038]
在第二方面，提供一种控制装置，该控制装置包括至少一个处理器和至少一个存
储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述可重构电池组的充电方法的技术方案中任一项技术方案所述的可重构电池组的充电方法。
[0039]
在第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述可重构电池组的充电方法的技术方案中任一项技术方案所述的可重构电池组的充电方法。
[0040]
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0041]
在实施本发明的技术方案中，本发明在可重构电池组进行多阶段恒流充电的每个阶段，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量，根据充电电流和接入的电池单体的数量，控制可重构电池组进行恒流充电。通过上述配置方式，本发明在对可重构电池组进行恒流充电的过程中，在每个阶段都能够同时优化充电电流和充电的电池单体的数量，在考虑到可重构电池组的内部的容量均衡的前提下，能有效提升可重构电池组的充电速度。
附图说明
[0042]
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。其中：
[0043]
图1是根据本发明的一个实施例的可重构电池组的充电方法的主要步骤流程示意图；
[0044]
图2是锂离子电池的一阶rc模型的主要组成电路示意图；
[0045]
图3是根据本发明实施例的一个实施方式的可重构电池组的主要组成结构示意图；
[0046]
图4是根据本发明实施例的一个示例的soc曲线对比示意图；
[0047]
图5是根据本发明实施例的一个示例的充电电流曲线对比示意图；
[0048]
图6是根据本发明实施例的一个示例的电池单体电压曲线对比示意图；
[0049]
图7是根据本发明实施例的一个示例的可重构电池组电压曲线对比示意图；
[0050]
图8是多阶段恒流充电的充电曲线示意图。
具体实施方式
[0051]
下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
[0052]
在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“a和/或b”表示所有可能的a与b的组合，比如只是a、只是b或者a和
b。术语“至少一个a或b”或者“a和b中的至少一个”含义与“a和/或b”类似，可以包括只是a、只是b或者a和b。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。
[0053]
参阅附图3，图3是根据本发明实施例的一个实施方式的可重构电池组的主要组成结构示意图。如图3所示，可重构电池组包括多个串联连接的电池单体支路，每个电池单体支路包括电池单体(b1、b2、
…
、bn)和两个开关器件，电池单体与一个开关器件(s1、s2、
…
、sn)串联形成串联支路，串联支路与另一个开关器件(s-1
、s-2
、
…
、s-n
)并联；通过控制每个电池单体支路的两个开关器件，实现对应的电池单体接入可重构电池组或从重构电池组切除。可重构电池组可以与负载连接，为负载供电。其中，开关器件是指可以使电路断开、使电流中断或使电路连通、使电流流到其他电路的电子元器件。
[0054]
一个实施方式中，开关器件可以包括电力电子控制开关以及继电器等。电力电子控制开关指的是以电力电子器件构建的开关，电力电子器件可以是全控型功率半导体器件，如金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)或集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor，igct)等器件。继电器是一种具有隔离功能的自动开关器件。
[0055]
参阅附图2，图2是锂离子电池的一阶rc模型的主要组成电路示意图。电池单体可以为锂电池，可以建立电池单体的等效电模型，这里以一阶rc模型为例。建立锂电池的一阶rc模型，一阶rc模型的电路拓扑图如图2所示，其中，u
oc
为电池的开路电压，i和u
l
分别表示电池的负载电流和电压；r0表示电池的欧姆内阻，模型还有一个rc环节，表示为电阻r1和c1并联，u1表示rc环节的电压。
[0056]
根据kvl(kirchhoff's voltage law，基尔霍夫电压定律)定理，锂电池一阶rc模型的负载电压u
l
的数学表达式如公式(1)所示：
[0057]ul
＝u
oc-ir
0-u1ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0058]
其中，u1满足以下公式(2)：
[0059][0060]
一阶rc模型的输出电压u如公式(3)所示：
[0061][0062]
可重构电池组的串联冗余均衡方式下，如果电池单体串联数量为n节，备用电池数量为1节。在额定工作情况下，只有n-1节电池串联工作。对电池充电时，如果检测到bi的容量较大而其他电池单体的容量较小时，将bi旁路并将冗余电池单体投入，保证串联的电池单体总数仍然为n-1节；同样在放电阶段，检测到bi的容量较小，而其他电池单体的容量较大时，将bi旁路，由其他电池单体为负载提供能量。
[0063]
串联型可重构电池组共n节电池单体，其中h节同时工作，即h节电池单体同时充电或放电，n-h节被暂时切除，对于任意一节电池单体，其实际充电过程分为充电和切除两个阶段。
[0064]
对于整个可重构电池组而言，假设均衡效果较好，当可重构电池组的充电电流为i
bat
时，电池单体的平均供电电流i
mean
如公式(4)所示：
[0065][0066]
由上式可知，在系统工作条件允许的情况下，适当增加h，可以在不改变充电电流i
bat
的情况下增加i
mean
。
[0067]
在可重构电池组充电过程中，如果在初期增加投入的电池单体的数量，可以在不增加实际供电电流的同时增加充电功率。充电方式采用n阶段恒流充电方式，对于任一阶段选择充电电流需要选择充电电流和投入的电池单体的数量。
[0068]
参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的可重构电池组的充电方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的可重构电池组的充电方法主要包括下列步骤s101-步骤s102。
[0069]
步骤s101：在可重构电池组进行多阶段恒流充电时，针对多阶段恒流充电的每个阶段，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量；其中，优化算法的优化目标包括可重构电池组的充电速度。
[0070]
在本实施例中，可以在对可重构电池组进行多阶段恒流充电时，应用优化算法获取每个阶段的充电电流和接入的电池单体数量。优化算法的优化目标可以包括可重构电池组的充电速度。
[0071]
一个实施方式中，优化算法可以为遗传算法。
[0072]
步骤s102：根据充电电流和电池单体的数量，控制可重构电池组进行恒流充电，以提升可重构电池组的充电速度。
[0073]
在本实施例中，可以根据充电电流和接入的电池单体的数量，来实现可重构电池组的恒流充电，从而提升可重构电池组的充电速度。
[0074]
可以参阅附图8，图8是多阶段恒流充电的充电曲线示意图。如图8所示，多阶段恒流充电是在每个充电阶段以一定电流大小(i1、i2、i3、i4，
…
)对电池组进行恒流充电的。当电池组电压达到最大电压后减小恒流充电的充电电流。进行该过程重复一定次数后，直至电池组充电达到设定的容量后停止。其中，i1＞i2＞i3＞i4。
[0075]
基于上述步骤s101-步骤s102，本发明实施例在可重构电池组进行多阶段恒流充电的每个阶段，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量，根据充电电流和接入的电池单体的数量，控制可重构电池组进行恒流充电。通过上述配置方式，本发明实施例在对可重构电池组进行恒流充电的过程中，在每个阶段都能够同时优化充电电流和充电的电池单体的数量，在考虑到可重构电池组的内部的容量均衡的前提下，能有效提升可重构电池组的充电速度。
[0076]
在本发明实施例的一个实施方式中，可以根据以下步骤201和步骤s202获取可重构电池组的充电速度：
[0077]
步骤201：获取预设时长内可重构电池组荷电状态的增加值。
[0078]
步骤202：根据荷电状态增加值，获取充电速度。
[0079]
在本实施方式中，充电速度可以转化为预设时长内电池组的荷电状态(soc，state ofcharge)的增加值，具体如公式(5)所示：
[0080]
δsoc＝soc
end-soc
start
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0081]
其中，δsoc为荷电状态的增加值，soc
end
为充电阶段结束时的电池单体的平均容
量，soc
start
为充电阶段开始时的电池单体的平均容量。
[0082]
且充电过程中的荷电状态满足以下公式(6)：
[0083]
0《soc
start
《soc
end
《1
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0084]
假设可重构电池组一直处于充电状态，电池组最大可充电的容量从soc为0至soc为1。
[0085]
在本发明实施例的一个实施方式中，优化算法的优化目标还可以包括可重构电池组中电池单体的总损耗和可重构电池组中电池单体的总体老化程度。
[0086]
在本实施方式中，充电过程中电池的内阻会产生损耗，进而转化为热量，提高电池温度。其中，可重构电池组中电池单体的总损耗q
loss
可以用以下公式(7)表示：
[0087]qloss
＝i
bat
×
(u
l-u
oc
)
ꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0088]
其中，i
bat
为充电电流。
[0089]
电池老化模式是通过测试拟合得到的一定放电循环或容量充满后的电池的可用容量与温度、总放电容量、充放电电流等因素的关系。通常为指数形式，如以下公式(8)所示：
[0090][0091]
其中，δq为可重构电池组中电池单体的总体老化程度，r为气体常数；z为幂指数；a、m、e均为与电池单体充放电电流相关的函数。
[0092]
充电过程中应满足可重构电池组电压设计的变化范围，如以下公式(9)所示：
[0093]vmin
《hv
bat
《v
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0094]
其中，v
min
为允许的母线电压最小值，v
max
为允许的母线电压最大值；v
bat
为电池单体的充电电压。
[0095]
同时，还需要设定充电过程中每个阶段的充电电流均大于下一阶段，如以下公式(10)所示：
[0096]ibat_n
》i
bat_n+1
ꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0097]
其中，i
bat_n
为第n阶段的充电电流；i
bat_n+1
为第n+1阶段的充电电流。
[0098]
一个实施方式中，当优化算法的优化目标为多个时，将多个优化目标进行加权计算，获取综合优化目标；根据综合优化目标，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量。
[0099]
在本实施方式中，可以以充电速度、可重构电池组中电池单体的总损耗和可重构电池组中电池单体的总体老化程度作为优化目标，即公式(5)、(7)、(8)，获得综合优化目标，具体如以下公式(11)至公式(14)所示：
[0100][0101]
其中，j1为预设时间内可重构电池组荷电状态的增加值；h为接入可重构电池组的电池单体的数量；i
bat
为可重构电池组的充电电流；n为可重构电池组中电池单体的总数；c为电池单体的容量；t为预设时长；dt为单位时长。
[0102][0103]
其中，j2为总损耗。
[0104][0105]
其中，t为电池单体的温度；r为气体常数；z为幂指数；a、m、e均为与电池单体充放电电流相关的函数。
[0106]
j＝a1
×
j1+a2
×
j2+a3
×
j3
ꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0107]
其中，j为优化算法的综合优化目标，a1、a2、a3为权重系数。a1＞0，a2＜0，a3＜0。
[0108]
一个实施方式中，在应用优化算法进行优化过程中，可以以综合优化目标最大化为优化目标，以公式(6)、公式(9)和公式(10)为约束条件，进行求解，从而获得当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量。
[0109]
一个实施方式中，在应用优化算法进行优化过程中，可以以充电速度最大化为优化目标，以公式(6)、公式(9)和公式(10)为约束条件，进行求解，从而获得当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量。
[0110]
一个实施方式中，在应用优化算法进行优化过程中，可以以充电速度最大化为优化目标，以公式(6)为约束条件，进行求解，从而获得当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量。
[0111]
下面参阅附图4至附图7，通过一个示例，对本发明进行说明。图4是根据本发明实施例的一个示例的soc曲线对比示意图；图5是根据本发明实施例的一个示例的充电电流曲线对比示意图；图6是根据本发明实施例的一个示例的电池单体电压曲线对比示意图；图7是根据本发明实施例的一个示例的可重构电池组电压曲线对比示意图。
[0112]
在本示例中，仿真设置充电过程分为四个阶段，可重构电池组内共有10节电池单体串联，初始容量设置为20％，改变电池单体串联节数分别为9、8或7，可重构电池组电压范围限制在22-32v，电池单体最大电压为4.15v。
[0113]
这里只考虑充电速度一项指标，即以充电速度为优化目标。在实际使用过程中，还可以考虑充电速度、损耗、热量和老化程度等因素。
[0114]
使用遗传算法对最快充电过程进行求解，从图4可以看出，第一阶段投入8节，后三个阶段均投入7节的切换模式获得了最快的充电速度，在充电结束后soc为95.37％。另外三个对比的模式为全阶段投入7节、全阶段投入8节和全阶段投入9节。充电结束后容量分别为89.98％、88.96％和43.21％。在最大充电电流为3a的限制下，通过改变可重构电池组的串联的电池单体的数量，可以较全阶段投入7节的方案多充5.99％。
[0115]
从图4和图5可以看出，对比的四种方案中，方案1(n-7-7-7-7)、方案2(n-8-8-8-8)和方案4(n-8-7-7-7)的初始充电电流均为3a，但是由于方案2和方案4的部分阶段为8节电池单体串联，所以充电速度会快于方案1。而且方案4实现了在单体电池的直接充电电流值小于方案1的情况下，增加了充电速度。
[0116]
从图6和图7中可以看出，限制方案2和方案4的充电速度的主要因素是可重构电池组的电压，在充电末期，为满足32v的最大电压要求，如果串联8节电池单体，电池单体的最大电压不能超过4v，串联9节电池单体，电池单体的最大电压不能超过3.55v。
[0117]
需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范
围之内。
[0118]
本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。
[0119]
进一步，本发明还提供了一种控制装置。在根据本发明的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储装置，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的可重构电池组的充电方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的可重构电池组的充电方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。
[0120]
在本发明实施例中控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。在一些可能的实施方式中，控制装置可以包括多个存储装置和多个处理器。而执行上述方法实施例的可重构电池组的充电方法的程序可以被分割成多段子程序，每段子程序分别可以由处理器加载并运行以执行上述方法实施例的可重构电池组的充电方法的不同步骤。具体地，每段子程序可以分别存储在不同的存储装置中，每个处理器可以被配置成用于执行一个或多个存储装置中的程序，以共同实现上述方法实施例的可重构电池组的充电方法，即每个处理器分别执行上述方法实施例的可重构电池组的充电方法的不同步骤，来共同实现上述方法实施例的可重构电池组的充电方法。
[0121]
上述多个处理器可以是部署于同一个设备上的处理器，例如上述控制装置可以是由多个处理器组成的高性能设备，上述多个处理器可以是该高性能设备上配置的处理器。此外，上述多个处理器也可以是部署于不同设备上的处理器，例如上述控制装置可以是服务器集群，上述多个处理器可以是服务器集群中不同服务器上的处理器。
[0122]
进一步，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的可重构电池组的充电方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述可重构电池组的充电方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。
[0123]
进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。
[0124]
本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。
[0125]
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述可重构电池组包括多个串联连接的电池单体支路，每个所述电池单体支路包括电池单体和两个开关器件，所述电池单体与一个开关器件串联形成串联支路，所述串联支路与另一个开关器件并联；通过控制每个所述电池单体支路的两个开关器件，实现对应的电池单体接入所述可重构电池组或从所述重构电池组切除；所述方法包括：在所述可重构电池组进行多阶段恒流充电时，针对所述多阶段恒流充电的每个阶段，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的所述电池单体的数量；其中，所述优化算法的优化目标包括所述可重构电池组的充电速度；根据所述充电电流和所述电池单体的数量，控制所述可重构电池组进行恒流充电，以提升所述可重构电池组的充电速度。2.根据权利要求1所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述方法还包括根据以下步骤获取所述可重构电池组的充电速度：获取预设时长内所述可重构电池组荷电状态的增加值；根据所述荷电状态增加值，获取所述充电速度。3.根据权利要求2所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述方法还根据以下公式获取所述荷电状态的增加值：其中，j1为所述预设时间内所述可重构电池组荷电状态的增加值；h为接入所述可重构电池组的电池单体的数量；i
bat
为所述可重构电池组的充电电流；n为所述可重构电池组中电池单体的总数；c为电池单体的容量；t为所述预设时长；dt为单位时长。4.根据权利要求3所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述优化算法的约束条件包括荷电状态约束条件，电压约束条件和充电电流约束条件。5.根据权利要求4所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述方法还包括根据以下公式获取所述荷电状态约束条件：0＜soc
start
＜soc
end
＜1其中，soc
start
为当前阶段的充电开始时电池单体的平均荷电状态；soc
end
为当前阶段的充电结束时电池单体的平均荷电状态；和/或，所述方法还包括根据以下公式获取所述电压约束条件：v
min
＜hv
bat
＜v
max
其中，v
min
为允许的母线电压最小值，v
max
为允许的母线电压最大值；v
bat
为电池单体的充电电压；和/或，所述方法还包括根据以下公式获取充电电流约束条件：i
bat_n
＞i
bat_n+1
其中，i
bat_n
为第n阶段的充电电流；i
bat_n+1
为第n+1阶段的充电电流。6.根据权利要求1所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述优化目标还包括所述可重构电池组中电池单体的总损耗和/或所述可重构电池组中电池单体的总体老化程
度。7.根据权利要求6所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述方法还包括根据以下公式获取所述总损耗：其中，j2为所述总损耗；根据以下公式获取所述总体老化程度：其中，j3为所述总体老化程度；δq为电池单体的损失容量；可以根据以下公式获取所述损失容量：其中，t为电池单体的温度；r为气体常数；z为幂指数；a、m、e均为与电池单体充放电电流相关的函数。8.根据权利要求6或7中所述的可重构电池组的充电方法，其特征在于，所述应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的所述电池单体的数量，包括：当所述优化算法的优化目标为多个时，将多个所述优化目标进行加权计算，获取综合优化目标；根据所述综合优化目标，应用所述优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的所述电池单体的数量。9.一种控制装置，包括至少一个处理器和至少一个存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的可重构电池组的充电方法。10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的可重构电池组的充电方法。

技术总结
本发明涉及充电技术领域，具体提供一种可重构电池组的充电方法、控制装置及可读存储介质，旨在解决如何有效提升可重构电池组的充电速度的问题。为此目的，本发明在可重构电池组进行多阶段恒流充电的每个阶段，应用优化算法，获取当前阶段的充电电流和接入的电池单体的数量，根据充电电流和接入的电池单体的数量，控制可重构电池组进行恒流充电。通过上述配置方式，本发明在对可重构电池组进行恒流充电的过程中，在每个阶段都能够同时优化充电电流和充电的电池单体的数量，在考虑到可重构电池组的内部的容量均衡的前提下，能有效提升可重构电池组的充电速度。重构电池组的充电速度。重构电池组的充电速度。


技术研发人员：尹靖元 叶泽雨 张桐硕 霍群海 吴理心 师长立 韦统振
受保护的技术使用者：中国科学院电工研究所
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/6