电池系统故障处理方法、装置、计算机设备以及介质与流程

1.本技术涉及电池技术领域，具体涉及一种电池系统故障处理方法、装置、计算机设备、存储介质以及程序产品。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，目前在越来越多的领域和场景中需要电池系统来为负载提供能量，以使负载正常工作，例如电动汽车中的电池系统。
3.电池系统在使用一定时间后，其内部可能出现电芯故障导致整个电池系统无法使用。在传统技术中，一般是直接将问题电芯进行故障修复，以使修复后电池系统能够正常充放电。
4.上述这种虽然可以将存在故障的电池系统修复至正常充放电，但是修复后电池系统无法支持准确的能量管理。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术提供一种电池系统故障处理方法、装置、计算机设备、存储介质以及程序产品，对故障修复后的电池系统进行处理，以使故障修复后的后的电池系统能够支持准确的能量管理。
6.第一方面，本技术提供一种电池系统故障处理方法，方法包括：
7.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
8.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
9.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
10.本技术实施例的技术方案中，针对跨接短路修复后的电池系统进行进一步的处理，具体先获取故障故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压，根据单体电芯电压和总电压估算出剩余有效电芯总数，再基于剩余有效电芯总数与原始电芯总数，对故障修复后的电池系统的总能量进行处理。整个过程中，基于剩余有效电芯总数和原始电芯总数进行总能量修正，避免由于跨接短路修复后电池系统中有效电芯减少导致的总能量计算不准，影响故障修复后的电池系统的正常使用，可以支持准确的能量管理。
11.在一些实施例中，根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数包括：
12.根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数；
13.获取原始电芯总数与串联数的比值；
14.对比值进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联数；
15.基于剩余有效电芯的串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
16.本技术实施例的技术方案中，通过单体电芯电压先分析出剩余有效电芯的串联数和并联数，再基于串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数，整个过程无需手动计数，能够高效且准确得到剩余有效电芯总数。
17.在一些实施例中，根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数包括：
18.根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列；
19.筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压；
20.若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值阈值，则剔除单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压，以更新单体电芯电压序列，返回筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压的步骤；
21.若最大单体电压与最小单体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则获取历史已剔除单体电芯的数量n；
22.获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压；
23.根据历史已剔除单体电芯的数量n、最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数。
24.本技术实施例的技术方案中，考虑到电池系统中不同单体电芯之间的一致性存在差异，为了确保最终总电压与单体电芯电压中间值之间的比值能够更加准确表征串联数，对每个单体电芯电压进行筛选，剔除掉差异明显的最大单体电压和最小单体电压，以使更新后的单体电芯电压序列中每个单体电芯电压往中间值靠近，最终可以得到准确的剩余有效电芯的串联数。
25.在一些实施例中，根据历史已剔除单体电芯的数量n、最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数包括：
26.获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压与剩余总电压的电压比值；对电压比值取整，得到电压比值整数；
27.根据电压比值整数以及历史已剔除单体电芯的数量n，得到剩余有效电芯的串联数。
28.本技术实施例的技术方案中，获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压与剩余总电压的电压比值，由于最新的单体电芯电压序列中各单体电芯低压已经都往中间值集中，求取得到的电压比值能够更加准确表征真实的串联数，并且还进行取整处理，进一步提高最终串联数计算的准确度。
29.在一些实施例中，基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量包括：
30.获取故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始总能量；
31.根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，得到故障修复后的电池系统的剩余总能量。
32.本技术实施例的技术方案中，获取故障修复后的电池系统的原始总电量，基于剩余有效电芯总数以及原始电芯总数，准确计算剩余总能量。
33.在一些实施例中，获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压之前，还包括：
34.采用预设充电电流将故障修复后的电池系统充电至满电状态，预设充电电流小于故障修复后的电池系统额定充电电流。
35.本技术实施例的技术方案中，对故障修复后的电池系统进行充电时，采取小于额定充电电流方式进行，即采取小电流的方式将故障修复后的电池系统充电至满电状态，以避免故障修复后的电池系统发生过充，确保安全。
36.在一些实施例中，获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压之前，还包括：对电池系统进行跨接短路修复。
37.本技术实施例的技术方案中，采用跨接短路修复的方式对电池系统进行故障修复，确保故障修复后的电池系统能够正常放电。
38.在一些实施例中，所述对电池系统进行跨接短路修复包括：
39.识别所述电池系统中包含故障电芯的目标串联支路，并计数单个所述目标串联支路中包含的故障电芯数量n；
40.对所述目标串联支路中故障电芯跨接短路修复、并对所述电池系统中其他各串联支路的n个电芯进行短路。
41.本技术实施例的技术方案中，除了针对包含故障电芯的目标串联支路进行跨接短路修复之外，针对电池系统中其他各个串联支路都短路与故障电芯数量相同的电芯，以确保整个故障修复后的电池系统各个支路电压平衡，避免出现互充，延长电池系统的使用寿命。
42.第二方面，本技术还提供一种电池系统故障处理装置，装置包括：
43.参数获取模块，用于获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
44.计数模块，用于根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
45.修正模块，用于基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
46.第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
47.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
48.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
49.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指故障修复后的电池系统发生故障之前对应的状态。
50.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
51.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
52.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
53.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
54.第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
55.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
56.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
57.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
58.上述电池系统故障处理装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，针对跨接短路修复后的电池系统进行进一步的处理，具体先获取故障故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压，根据单体电芯电压和总电压估算出剩余有效电芯总数，再基于剩余有效电芯总数与原始电芯总数，对故障修复后的电池系统的总能量进行处理。整个过程中，基于剩余有效电芯总数和原始电芯总数进行总能量修正，避免由于故障修复后电池系统中有效电芯减少导致的总能量计算不准，影响故障修复后的电池系统的正常使用，可以支持准确的能量管理。
59.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
60.图1为针对串联方式组成电池系统的跨接短路修复示意图；
61.图2为一个实施例中本技术电池系统故障处理方法的流程示意图；
62.图3为针对先串后并方式组成电池系统的跨接短路修复示意图；
63.图4为另一个实施例中本技术电池系统故障处理方法的流程示意图；
64.图5为一个实施例中步骤s420的子流程示意图；
65.图6为一个具体应用实例中本技术电池系统故障处理方法的流程示意图；
66.图7为一个实施例中本技术电池系统故障处理装置的结构框图；
67.图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
68.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
69.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
70.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
71.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
72.目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
73.一般情况下，电池系统常使用大量的胶粘剂来连接固定电芯，某一个电芯自放电异常，如低电压、欠压时，bms(batterymanagementsystem，电池管理系统)为保护该单体电池健康使用，整个电池系统电量使用区间降低，严重则导致整车无法上电，但是电池系统中其他电芯正常。而由于目前电池系统结构常采用大量的胶粘剂，使得更换单体电池十分困难，不具备可操作性，常常采用整包更换的方式实现电池系统的维修，对于消费者、车厂、以及锂电池企业而言，售后维修成本较大。如电池采用串联的方式来组成，以满足高电压的需求，如若单体电芯出现问题，将导致整个电池系统无法上电，或者电池系统只能放出部分电量，可以对电池系统进行故障修复，以使其恢复正常充放电。故障修复可以是直接将问题电芯进行断路，并使用机械连接件跨接正常电芯，使得整个电池回路将问题电芯屏蔽掉，从而实现电池系统的正常充放电。
74.具体如图1所示，通过串联维修的方式将故障电芯跨接短路修复。具体的，串联回路上包含单体电芯bat1、bat2、bat3以及bat4，若电芯bat2出现问题，直接将问题电芯bat2进行旁路，并使用机械连接件跨接正常电芯(即bat1和bat3跨接)，使得整个电池回路将问题电芯bat2屏蔽掉。同时，针对先串后并的电池系统需要在另一并联回路也屏蔽一颗正常电芯，使得整个串并联回路两支路电压匹配，不会出现另一支路出现电压高，给低电压的回路充电的问题，避免过充问题，从而实现电池系统的正常充放电。
75.本技术发明人注意到采用修复方式虽然可以实现修复后的电池系统正常充放电，但是跨接正常电芯会导致电池系统中剩余有效电芯总数减少，电池系统总电量降低，将会出现整个电池系统总能量估计不准，进而会导致剩余里程/电量估计不准、过充等情况，这样会使得正常电池出现析锂、缩短使用寿命、加剧终端客户的里程焦虑等一系列问题，甚至影响终端客户的生命安全。
76.为解决上述故障修复后电池系统由于剩余有效电芯数量减小导致总能量估计不准的问题，可以通过计算故障修复后剩余有效电芯总数，基于剩余有效电芯总数与原始电芯总数处理修复后电池系统的总能量，充分考虑由于故障修复后电池系统内有效电芯数量的减少带来电池系统总能量估计不准的问题，可以准确估计修复后电池系统的总能量，确
保电池系统的正常工作。
77.如图2所示，本技术提供一种电池系统故障处理方法，方法包括：
78.s200：获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压。
79.故障修复后的电池系统是指进行故障修复之后可以正常充放电的电池系统。故障修复具体可以采用跨接短路修复，具体来说，跨接短路修复是选择直接将问题电芯屏蔽、短路的修复方式。
80.针对采用串联方式组成的电池系统以及采用先串后并组成的电池系统处理过程存在一定的区别。针对采用串联方式组成的电池系统，其跨接短路修复如图1所示，直接将串联回路上问题电芯进行短路，并使用机械连接件跨接正常电芯，使得整个串联回路将问题电芯屏蔽掉，从而实现电池系统的正常充放电。采用先串后并组成的电池系统的跨接短路修复如图3所示，电池系统中包含多个串联支路，单个串联支路上包含单体电芯bat1、bat2、bat3以及bat4，若电芯bat2出现问题，直接将问题电芯bat2进行旁路，并使用机械连接件跨接正常电芯(即bat1和bat3跨接)，使得整个串联支路将问题电芯bat2屏蔽掉，同时另一并联支路也屏蔽一颗正常电芯，使得整个串并联回路两支路的电压匹配，不会出现另一支路出现电压高，而给低电压的支路充电的问题，避免过充问题，从而实现电池系统的正常充放电。
81.满电状态是指充满电的状态，对故障电池系统持续充电直至充满电，获取此时对应的单体电芯电压。具体可以通过电池监控单元来采集满电状态下单体电芯电压以及总电压。进一步的，在充电过程中可以采取较小的电流来进行充电。
82.s400：根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
83.电池系统是由多个单体电芯串联、或者先串后并方式组合而成的(例如图1所示以及图3所示的结构)，基于单体电芯电压以及总电压可以计算得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。单体电芯电压是指获取整个电池系统中所有单体电芯对应的单体电芯电压。非必要的，在获取到所有单体电芯对应的单体电芯电压后，可以将这些单体电芯电压按照一定顺序排列，形成单体电芯电压序列，以便后续进一步处理。
84.s600：基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指故障修复后的电池系统发生故障之前对应的状态。
85.剩余有效电芯总数是指故障修复后的电池系统中剩余的可以正常工作的电芯数量。原始电芯总数是指电池系统发生故障之前对应的电芯数量，一般来说，若是进行首次的跨接短路修复，则原始电芯总数为电池系统出厂检验合格时对应的电芯总数，例如某个电池系统a在出厂检验合格时，其包含的电芯数量是100；则原始电芯总数为100；该电池系统a在后续使用过程中，其存在内部电芯故障，采用上述s200～s400的方式得到剩余有效电芯总数为98；若是进行非首次的跨接短路修复，则原始电芯总数为在本次故障发生之前(即本次需进行跨接短路修复之前)其包含的电芯数量。修正电池系统的总能量具体是指重新计算得到新的总能量，以新的总能量作为后续故障修复后的电池系统的控制参数，例如作为后续电动车续航里程计算的参数。进一步的，在得到新的总能量之后，可以将新的总能量发送至电池系统的bms，以使bms自适应调整能量管理算法。
86.本技术实施例的技术方案中，针对跨接短路修复后的电池系统进行进一步的处理，具体先获取故障故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压，根据单体电芯电压和总电压估算出剩余有效电芯总数，再基于剩余有效电芯总数与原始电芯总数，对故障修复后的电池系统的总能量进行处理。整个过程中，基于剩余有效电芯总数和原始电芯总数进行总能量修正，避免由于跨接短路修复后电池系统中有效电芯减少导致的总能量计算不准，影响故障修复后的电池系统的正常使用，可以支持准确的能量管理。
87.如图4所示，在一些实施例中，s400包括：
88.s420：根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数；
89.s440：获取原始电芯总数与串联数的比值；
90.s460：对比值进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联数；
91.s480：基于剩余有效电芯的串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
92.一般来说，电池系统中电芯是采用先串后并的方式组合而成的，即电池系统中电芯先串联成多个串联支路，多个串联支路再并联组成整个电池系统，(一个示例中，其具体结构可以参见图3)，因此，在进行有效电芯总数计算时，可以分别计算串联数和并联数。
93.由于串联分压、并联分流，因此，可以首先基于单体电芯电压得到串联数之后，再基于原始电芯总数与单个串联支路上串联电芯数量，得到并联数，进而按照串联数*并联数得到最终的剩余有效电芯数量。基于上述原理，先根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数。在得到串联数之后，继续计算并联数时，先获取原始电芯总数与串联数的比值，在实际处理中可能存在比值不为整数的情况，而实际电芯的并联数是不可能包含小数点，因此，在这里，对比值进行取整，这里的取整可以是四舍五入的取整，例如得到的比值为19.6，则四舍五入取整为20；还可以是向上取整的方式，例如得到的比值为19.6，则向上取整为20对该比值可以进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联总数，基于串联数*并联数，得到最终剩余有效电芯的数量。
94.本技术实施例的技术方案中，通过单体电芯电压和总电压先分析出剩余有效电芯的串联数和并联数，再基于串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数，整个过程无需手动计数，另外，针对并联数基于原始电芯总数与串联数；并且考虑在实际计算中可能存在比值不为整数造成后续计算错误(例如计算出包含小数点的剩余有效电芯数)的情况，直接将比值取整后再计算串联数和并联数，最终可以支持准确的剩余有效电芯总数计算。
95.如图5所示，在一些实施例中，s420包括：
96.s422：根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列；
97.这里是根据整个电池系统中所有的单体电芯对应的单体电芯电压来生成单体电芯电压序列，具体可以按照从高到低或者按照从低到高的方式来对所有单体电芯对应的单体电芯电压进行排序，生成单体电芯电压序列。
98.s424：筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压。
99.从单体电芯电压序列中筛选出最大单体电压和最小单体电压。这里的最大和最小是指当前单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压。一般来说，无论是按照高到
低，还是按照从低到高的顺序进行排列，最大单体电压和最小单体电压均为整个单体电芯电压序列首部和尾部部分的电压数据，其可以直接根据单体电芯电压序列直接筛选出来。
100.s425：若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值阈值，则剔除单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压，以更新单体电芯电压序列，返回s424。
101.预设电压差值阈值是预先设定的阈值，其与电池系统内电芯一致性之间存在相关性，其具体可以根据实际情况需要而设定，例如可以设定为10mv。若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值的阈值，则表明在当前单体电芯电压序列中最大单体电压与最小单体电压之间偏差过大，当前单体电芯电压序列中单体电芯电压往中间均值集中的程度还不够，直接采用总电压除以中间值的方式计算串联数将会导致误差较大，因此，此时需要剔除掉最大单体电压和最小单体电压，以对单体电芯电压序列进行更新，此时得到更新后的单体电芯电压序列，返回s424，针对更新后的单体电芯电压序列再次筛选最大单体电压和最小单体电压。
102.s426：若最大单体电压与最小单体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则获取历史已剔除单体电芯的数量n。
103.若最大单体电压与最小单体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则表明当前单体电芯电压序列中单体电芯电压往中间均值集中，此时可以针对当前单体电芯电压序列采取平均值的方式来求取单体电芯数量。
104.s427：获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压。
105.这里的最新的是指最后一次循环剔除最大单体电压和最小单体电压之后得到的单体电芯电压序列，获取其中的最大单体电压以及整个最新的单体电芯电压序列的剩余总电压，这里的剩余总电压是指历史剔除掉n个单体电芯之后剩余的总电压，其具体为总电压-(历史剔除的最大单体电压+历史剔除的最小单体电压)。
106.s428：根据历史已剔除单体电芯的数量n、最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数。
107.由于历史每次剔除的最大单体电压和最小单体电压的数量均分别表征着已剔除单体电芯的数量，因此，在核算最终剩余有效电芯的串联数时，需要将这部分加上，另外最新的单体电芯电压序列中由于单体电芯电压已经趋近集中，可以直接采取剩余总电压值/最大单体电压的方式来估算对应的单体电芯数量，将这两个部分的单体电芯数量求和，得到最终的剩余有效电芯的串联数。在实际应用中总电压值/最大单体电压的比值可能不为整数，此时需要进行取整处理，可以选择向下取整的方式得到整数，又由于选择了向下取整以及选择最大单体电压作为分母计算，因此，可以加上一个补偿常量来得到最终的剩余有效电芯的串联数，补偿常量一般可以为1。
108.在一些实施例中，对电池系统进行跨接短路修复包括：
109.识别所述电池系统中包含故障电芯的目标串联支路，并计数单个所述目标串联支路中包含的故障电芯数量n；对所述目标串联支路中故障电芯跨接短路修复、并对所述电池系统中其他各串联支路的n个电芯进行短路。
110.一般来说，在电池系统中包含有多个串联支路，多个串联支路之间相互形成并联关系，在每个串联支路上包含有一定数量的单体电芯，具体结构如图3所示。在某个串联支路中电芯故障时，该串联支路即为目标串联支路，先对该目标串联支路上的故障电芯进行
跨接短路修复；由于其他串联支路与目标串联支路之间是并联关系，因此，需要对其他各个串联路上也短路相同数量的电芯，以避免修复后不同串联支路之间出现互充现象，显著提升电池使用寿命。需要指出是，目标串联支路上可能存在多个故障电芯例如2个(3个)，此时n即为2(3)；针对这种情况，其他各个串联支路上同样对2个(3个)电芯进行短路。
111.为详细说明上述确定串联数的过程，下面将采用具体应用实例展开说明。
112.1、根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列s＝{4.20、4.20、4.21、4.21、4.22、4.22、
……
、4.23、4.23}；总电压为59.2；
113.2、筛选s中的最大单体电压4.23；最小单体电压4.20；
114.3、计算s中最大单体电压4.23与最小单体电压4.20之间的差值为0.03，其大于预设电压差值阈值0.01；
115.4、剔除s中最大单体电压4.23、和最小单体电压4.20，得到更新的单体电芯电压序列s＝{4.21、4.21、4.22、
……
、4.22}，记录下剔除的最大单体电压和最小单体电压的数量n1＝4；
116.5、返回步骤2，筛选s＝{4.21、4.21、4.22、
……
、4.22}中的最大单体电压4.22、最小单体电压4.21，其不大于预设电压差值阈值0.01；
117.6、则步骤5得到的s为最新的单体电芯电压序列，计算其最大单体电压为4.22，剩余总电压为59.2-(4.20+4.23)＝50.77；剩余总电压/最大单体电压＝50.77/4.22＝12.03；向下取整为12；
118.7、n1＝4，剩下取整计算得到的值为12，再累加补偿常数1，最终串联数为12+4+1＝17。
119.本技术实施例的技术方案中，考虑到电池系统中不同单体电芯之间的一致性存在差异，为了确保最终总电压与单体电芯电压中间值之间的比值能够更加准确表征串联数，对每个单体电芯电压进行筛选，剔除掉差异明显的最大单体电压和最小单体电压，以使更新后的单体电芯电压序列中每个单体电芯电压往中间值靠近，最终可以得到准确的剩余有效电芯的串联数。
120.在一些实施例中，基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量包括：
121.获取故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始总能量；根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，得到故障修复后的电池系统的剩余总能量。
122.原始总电量是指故障修复后的电池系统在没有发生故障修复后的之前的总电量；原始总能量是指故障修复后的电池系统在没有发生故障修复后的之前的总能量。根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，来得到故障修复后的电池系统的剩余总能量，即剩余总能量＝(原始总能量/原始电芯总数)*剩余有效电芯总数。
123.本技术实施例的技术方案中，获取故障修复后的电池系统的原始总电量，基于剩余有效电芯总数以及原始电芯总数，准确计算剩余总能量。
124.在一些实施例中，上述电池系统故障处理方法还包括：将剩余总能量写入至故障修复后的电池系统的bms。
125.如上已述的，故障修复后的电池系统中由于电芯数量减少，其相关属性参数都有变动，为了确保bms后续准确控制，可以将一些相关的参数写入到bms中，bms将基于这些新
写入的属性参数来进行电池能量管理，从而使得故障修复后的电池系统能够符合当前应用场景(负载)的需求。
126.进一步的，当电池系统作为驱动能源时，还可以基于剩余总能量来修正运动物体的续航里程。例如当电池系统应用于电动汽车时，可以基于剩余总能量来修正电动汽车的续航里程。具体来说，在线更新电池系统能量以及总续航里程的公式为：剩余总能量＝(总能量/原始电芯数量)*剩余电芯数量，剩余总续航里程＝k*原总续航里程数，其k＝剩余总能量/原始总能量，这样修正解决电池系统中部分单体电芯被隔离屏蔽带来的能量估计不准问题，可有效提升能量估计准确度。
127.在一些实施例中，获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压之前，还包括：采用预设充电电流将故障修复后的电池系统充电至满电状态，预设充电电流小于故障修复后的电池系统额定充电电流。
128.预设充电电流是预先设定的电流值，其一般为较小的电流值，这里的较小是指相较于电池系统的额定充电电流来说的。在这里使用小电流的原因主要是考虑不同老化程度下，电池敏感度不同，会引起总电压计算的偏差，另外也是为了避免过充情况发生。在实际应用中，可以采用0.2c的小电流对故障修复后的电池系统进行充电，直至充电至满电状态。
129.本技术实施例的技术方案中，对故障修复后的电池系统进行充电时，采取小于额定充电电流方式进行，即采取小电流的方式将故障修复后的电池系统充电至满电状态，以避免故障修复后的电池系统发生过充，确保安全。为详细说明本技术电池系统故障处理方法的技术方案及其效果，下面将采用具体应用实例展描述。如图6所示，整个方案包括以下内容：
130.1、电池包出现pack低电压；
131.2、电池监控单元检测到低电压，锁定低电压电池包，即锁定故障电池包；
132.3、故障电池包送到售后维修，监测确认低电压单体电芯；
133.4、将故障电池包中问题电芯跨接短路修复，得到故障修复电池包；
134.5、准备进行bms算法更新；
135.6、电池监控单元采集故障修复电池包中单体电芯电压；
136.7、通过故障修复电池总电压以及步骤6中得到的单体电芯电压，确定故障修复电池的剩余有效电芯数量；
137.8、将被屏蔽隔离的电芯的电压信号屏蔽；
138.9、基于步骤7得到的剩余有效电芯数量，更新电池包对应的总能量以，并将这些更新的参数写入至bms中，完成bms算法更新；
139.10、故障修复电池包正常充放电，满足场景(负载)需求。
140.应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
141.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电池系统故障处理方法的电池系统故障处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电池系统故障处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电池系统故障处理方法的限定，在此不再赘述。
142.如图7所示，提供了一种电池系统故障处理装置，包括：
143.参数获取模块200，用于获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
144.计数模块400，用于根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
145.修正模块600，用于基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量值，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
146.上述电池系统故障处理装置，针对跨接短路修复后的电池系统进行进一步的处理，具体先获取故障故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压，根据单体电芯电压和总电压估算出剩余有效电芯总数，再基于剩余有效电芯总数与原始电芯总数，对故障修复后的电池系统的总能量进行处理。整个过程中，基于剩余有效电芯总数和原始电芯总数进行总能量修正，避免由于故障修复后电池系统中有效电芯减少导致的总能量计算不准，影响故障修复后的电池系统的正常使用，可以支持准确的能量管理。
147.在一些实施例中，计数模块400还用于根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数；获取原始电芯总数与串联数的比值；对比值进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联数；基于剩余有效电芯的串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
148.在一些实施例中，计数模块400还用于根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列；筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压；若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值阈值，则剔除单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压，以更新单体电芯电压序列，返回筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压的步骤；若最大单体电压与最小单体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则获取历史已剔除单体电芯的数量n；获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压；根据历史已剔除单体电芯的数量n、最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数。
149.在一些实施例中，计数模块400还用于获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压与剩余总电压的电压比值；对电压比值取整，得到电压比值整数；根据电压比值整数以及历史已剔除单体电芯的数量n，得到剩余有效电芯的串联数。
150.在一些实施例中，修正模块600还用于获取故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始总能量；根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，得到故障修复后的电池系统的剩余总能量。
151.在一些实施例中，上述电池系统故障处理装置还包括充电模块，用于采用预设充电电流将故障修复后的电池系统充电至满电状态，预设充电电流小于故障修复后的电池系统额定充电电流。
152.在一些实施例中，上述电池系统故障处理装置还包括故障修复模块，用于对电池系统进行跨接短路修复。
153.在一些实施例中，故障修复模块还用于识别所述电池系统中包含故障电芯的目标串联支路，并计数单个所述目标串联支路中包含的故障电芯数量n；对所述目标串联支路中故障电芯跨接短路修复、并对所述电池系统中其他各串联支路的n个电芯进行短路。上述电池系统故障处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
154.在一些实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池系统故障处理方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
155.本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
156.在一些实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
157.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
158.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
159.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
160.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
161.根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数；获取原始电芯总数与串联数的比值；对比值进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联数；基于剩余有效电芯的串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
162.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
163.根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列；筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压；若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值阈值，则剔除单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压，以更新单体电芯电压序列，返回筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压的步骤；若最大单体电压与最小单
体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则获取历史已剔除单体电芯的数量n；获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压；根据历史已剔除单体电芯的数量n、最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数。
164.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
165.获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压与剩余总电压的电压比值；对电压比值取整，得到电压比值整数；根据电压比值整数以及历史已剔除单体电芯的数量n，得到剩余有效电芯的串联数。
166.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
167.获取故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始总能量；根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，得到故障修复后的电池系统的剩余总能量。
168.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
169.采用预设充电电流将故障修复后的电池系统充电至满电状态，预设充电电流小于故障修复后的电池系统额定充电电流。
170.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
171.对电池系统进行跨接短路修复。
172.在一些实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
173.识别所述电池系统中包含故障电芯的目标串联支路，并计数单个所述目标串联支路中包含的故障电芯数量n；对所述目标串联支路中故障电芯跨接短路修复、并对所述电池系统中其他各串联支路的n个电芯进行短路。
174.在一些实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
175.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
176.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
177.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指电池系统发生故障之前对应的状态。
178.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
179.根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数；获取原始电芯总数与串联数的比值；对比值进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联数；基于剩余有效电芯的串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
180.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
181.根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列；筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压；若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值阈值，则剔除单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压，以更新单体电芯电压序列，返回筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压的步骤；若最大单体电压与最小单体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则获取历史已剔除单体电芯的数量n；获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压；根据历史已剔除单体电芯的数量n、最
新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数。
182.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
183.获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压与剩余总电压的电压比值；对电压比值取整，得到电压比值整数；根据电压比值整数以及历史已剔除单体电芯的数量n，得到剩余有效电芯的串联数。
184.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
185.获取故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始总能量；根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，得到故障修复后的电池系统的剩余总能量。
186.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
187.采用预设充电电流将故障修复后的电池系统充电至满电状态，预设充电电流小于故障修复后的电池系统额定充电电流。
188.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
189.对电池系统进行跨接短路修复。
190.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
191.识别所述电池系统中包含故障电芯的目标串联支路，并计数单个所述目标串联支路中包含的故障电芯数量n；对所述目标串联支路中故障电芯跨接短路修复、并对所述电池系统中其他各串联支路的n个电芯进行短路。
192.在一些实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
193.获取故障修复后的电池系统在满电状态下的单体电芯电压以及总电压；
194.根据单体电芯电压以及总电压，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数；
195.基于剩余有效电芯总数以及故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始电芯总数，修正故障修复后的电池系统的总能量，原始状态是指故障修复后的电池系统发生故障之前对应的状态。
196.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
197.根据单体电芯电压以及总电压，获取故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的串联数；获取原始电芯总数与串联数的比值；对比值进行取整，得到故障修复后的电池系统中剩余有效电芯的并联数；基于剩余有效电芯的串联数和并联数，确定故障修复后的电池系统中剩余有效电芯总数。
198.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
199.根据单体电芯电压，生成单体电芯电压序列；筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压；若最大单体电压与最小单体电压的差值大于预设电压差值阈值，则剔除单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压，以更新单体电芯电压序列，返回筛选单体电芯电压序列中最大单体电压和最小单体电压的步骤；若最大单体电压与最小单体电压的差值不大于预设电压差值阈值，则获取历史已剔除单体电芯的数量n；获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压；根据历史已剔除单体电芯的数量n、最新的单体电芯电压序列中最大单体电压以及剩余总电压，获取剩余有效电芯的串联数。
200.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
201.获取最新的单体电芯电压序列中最大单体电压与剩余总电压的电压比值；对电压比值取整，得到电压比值整数；根据电压比值整数以及历史已剔除单体电芯的数量n，得到剩余有效电芯的串联数。
202.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
203.获取故障修复后的电池系统在原始状态下对应的原始总能量；根据剩余有效电芯总数、原始电芯总数以及原始总能量，得到故障修复后的电池系统的剩余总能量。
204.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
205.采用预设充电电流将故障修复后的电池系统充电至满电状态，预设充电电流小于故障修复后的电池系统额定充电电流。
206.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
207.对电池系统进行跨接短路修复。
208.在一些实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
209.识别所述电池系统中包含故障电芯的目标串联支路，并计数单个所述目标串联支路中包含的故障电芯数量n；对所述目标串联支路中故障电芯跨接短路修复、并对所述电池系统中其他各串联支路的n个电芯进行短路。
210.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase change memory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程。
211.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。