一种供电系统及方法与流程

1.本技术涉及电源技术领域，尤其是一种供电系统及方法。


背景技术：

2.组串是由多个光伏组件或者多个电池串联构成的，而多个组串之间通过并联连接可以形成供电系统，该供电系统可以广泛应用于太阳能发电、不间断供电电源等场景中。各个组串之间存在差异性，例如在光伏应用中，各个组串遮挡情况不一样，导致各个组串的最大功率点输出电压不一样，因此供电系统的输出功率有所损失；又例如在电池放电应用中，各个组串包含的电池数量和/或电池折旧程度不一样，各个组串的放电终止电压不同，导致有些组串中的电池已经放完电，而有些组串中的电池还未放完电等等。
3.为了保证该供电系统的输出功率，或为了让各个组串的放电终止电压可以一致，现有技术采用的是如图1所示的供电系统，在每一组串的所在支路中接入dc-dc变换器(direct-current-direct-current converter，一种转变输入直流电压为设定直流电压并输出的电压转换器)，每个dc-dc变换器分别对各自接入支路的输出电压进行补偿，现有技术的每个组串都与dc-dc变换器串联，组串的输出电流都要流经dc-dc变换器，由此带来系统损耗高的问题。


技术实现要素：

4.基于上面所述的问题，本技术提供了一种供电系统及方法，可以降低系统损耗，并且可以降低系统成本。
5.本技术实施例第一方面提供了一种供电系统，包括：第一组串所在的第一支路、第二组串所在的第二支路、切换开关单元、第一电压补偿单元以及控制器；
6.该切换开关单元根据该控制器发送的电压补偿使能信号，选择将上述第一电压补偿单元接入上述第一支路，使得该第一电压补偿单元对上述第一支路的输出电压进行补偿，该电压补偿使能信号是该控制器根据第一组串的工作状态参数以及第二组串的工作状态参数生成的。即根据不同组串之间的工作状态参数的情况，只将电压补偿单元接入需要进行电压补偿的组串的所在支路，而不需要进行电压补偿的组串的所在支路则不接入电压补偿单元，避免电压补偿单元在不需要进行电压补偿的支路中造成不必要的系统损耗，从而降低了系统损耗。
7.结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述供电系统还包括第一直流总线和第二直流总线；上述第一电压补偿单元包括第一输出端以及第二输出端，上述第一电压补偿单元的第一输出端连接至上述第一直流总线；上述切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，将上述第一电压补偿单元的第二输出端连接至上述第一组串的一端；上述第一组串的另一端连接至上述第二直流总线。上述可能的实现方式中，第一直流总线可以是正直流总线或负直流总线，上述切换开关单元以及上述第一电压补偿单元既可以设置在正直流总线侧，也可以设置在负直流总线侧，可以提高供电系统的适用性。
8.结合第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，将上述第二组串的一端连接至上述第一直流总线；上述第二组串的另一端连接至上述第二直流总线。上述可能的实现方式中，将上述第二组串直接连接至直流总线而不经过上述第一电压补偿单元，避免电压补偿单元在第二支路产生不必要的损耗。
9.结合第一方面第一种可能的实现方式或结合第一方面第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述第一电压补偿单元还包括第一输入端和第二输入端；
10.上述第一电压补偿单元的第一输入端连接至上述第一直流总线，上述第一电压补偿单元的第二输入端连接至上述第二直流总线。上述可能的实现方式中，通过将直流总线连接上述第一电压补偿单元的输入，实际上是将第二组串的输出作为该第一电压补偿单元的电源，避免外接其他电源，可以减少系统电源数量，提高系统的简洁性。
11.结合第一方面或结合第一方面上述的任意一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述第一组串包括至少两个子组串。上述可能的实现方式中，将至少两个子组串并联，共用一个切换开关单元以及电压补偿单元，可以进一步地降低系统成本。
12.结合第一方面第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，上述第一组串中包括的至少两个子组串各自最大功率点所对应的输出电压区间至少部分重合。
13.结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，上述切换开关单元包括上述第一电压补偿单元与上述第一组串之间的第一切换子开关，上述第一切换子开关为触点开关或半导体开关；
14.上述切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，控制上述第一切换子开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串。
15.结合第一方面第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，上述切换开关单元还包括第二切换子开关；
16.上述切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，控制上述第二切换子开关连通上述供电系统中的第一直流总线与上述第二组串。
17.结合第一方面第六种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，上述第一切换子开关包括第一半导体开关和第二半导体开关，其中上述第一半导体开关用于连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串，上述第二半导体开关用于断开上述第一组串与上述供电系统中的第一直流总线；
18.上述切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，控制上述第一半导体开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串，并控制上述第二半导体开关断开上述第一组串与上述第一直流总线。上述可能的实现方式中，通过使用半导体开关作为切换开关单元，相对于触点开关来说，可以缩小供电系统的体积，并且可以在高电压高电流情况下进行导通以及关断操作，提高了系统安全性。
19.结合第一方面第六种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，上述第一切换子开关包括第三半导体开关和二极管，其中上述第三半导体开关用于连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串，上述二极管在上述第三半导体开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串的情况下处于反向截止状态，从而用于断开上述第一组串与该供电系统中的第一直流总线；
20.上述切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，控制上述第三半导体开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串，并使得上述第一组串与上述第一直流总线断开。上述可能的实现方式中，通过使用半导体开关和二极管的组合来作为切换开关单元，相对于使用两个半导体开关来说，进一步地降低了系统成本。
21.结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第十种可能实现方式中，上述控制器还根据上述第一组串的工作状态参数以及上述第二组串的工作状态参数，确定电压补偿参考值，并向上述第一电压补偿单元发送上述电压补偿参考值，上述第一电压补偿单元根据该电压补偿参考值，对上述第一支路的输出电压进行补偿。
22.结合第一方面或结合第一方面上述的任意一种可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，上述第一电压补偿单元包括非隔离型降压式变换电路。上述可能的实现方式中，采用体积小且效率高的非隔离型降压式变换电路来作为电压补偿单元，可以缩小系统体积，提高系统效率。
23.结合第一方面或结合第一方面上述的任意一种可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，上述供电系统包括n个组串所在的n个支路以及m个电压补偿单元，n和m均为正整数，且m小于n；上述n个支路包括上述第一支路和上述第二支路，上述m个电压补偿单元包括上述第一电压补偿单元；上述切换开关单元，用于根据上述电压补偿使能信号，将部分或全部的电压补偿单元分别接入部分支路。上述可能的实现方式中，通过将电压补偿单元接入需要进行电压补偿的支路，而不需要进行电压补偿的支路则不接入电压补偿单元，避免电压补偿单元在不需要进行电压补偿的支路中造成不必要的系统损耗，并且电压补偿单元的数量小于组串数量，相对于现有技术中电压补偿单元的数量等于组串数量，可以减少电压补偿单元的数量，降低系统成本。
24.结合第一方面或结合第一方面上述的任意一种可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，每个组串包括至少一个直流组件以及与直流组件对应的变换器，该变换器用于调节上述对应直流组件的工作状态。上述可能的实现方式中，变换器通过升降压将输入电压转换为恒定电压，即通过采用变换器来对组串中的直流组件进行电压调整，从而优化上述直流组件的工作状态。
25.结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第十四种可能的实现方式中，上述第一组串和上述第二组串为光伏组串。
26.结合第一方面或结合第一方面第一种可能的实现方式至第十三种可能的实现方式，在第十五种可能的实现方式中，上述第一组串和上述第二组串为储能电池组串。
27.本技术实施例第二方面提供了一种组串补偿方法，应用于供电系统，该供电系统包括第一组串所在的第一支路、第二组串所在的第二支路、第一电压补偿单元以及控制器，上述方法包括：
28.从该控制器接收电压补偿使能信号，根据该电压补偿使能信号将上述第一电压补偿单元接入上述第一支路，该电压补偿使能信号是该控制器根据第一组串的工作状态参数和第二组串的工作状态参数生成的；上述第一电压补偿单元，用于对上述第一支路的输出电压进行补偿。即根据不同组串之间的工作状态参数的情况，只将电压补偿单元接入需要进行电压补偿的组串的所在支路，而不需要进行电压补偿的组串的所在支路则不接入电压补偿单元，避免电压补偿单元在不需要进行电压补偿的支路中造成不必要的系统损耗，从
而降低了系统损耗。
29.结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述供电系统还包括第一直流总线和第二直流总线；上述第一电压补偿单元包括第一输出端以及第二输出端，上述第一电压补偿单元的第一输出端连接至上述第一直流总线；
30.上述根据电压补偿使能信号将上述第一电压补偿单元接入上述第一支路具体实现为：
31.根据电压补偿使能信号，将上述第一电压补偿单元的第二输出端连接至上述第一组串的一端；上述第一组串的另一端连接至上述第二直流总线。
32.结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述方法还包括：
33.根据上述电压补偿使能信号，将上述第二组串的一端连接至上述第一直流总线；上述第二组串的另一端连接至上述第二直流总线。
34.结合第二方面上述任意一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述切换开关单元包括上述第一电压补偿单元与上述第一组串之间的第一切换子开关，上述第一切换子开关为触点开关或半导体开关；
35.上述根据电压补偿使能信号将上述第一电压补偿单元接入上述第一支路具体实现为：
36.根据上述电压补偿使能信号，控制上述第一切换子开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串。
37.结合第二方面第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述切换开关单元还包括第二切换子开关；上述方法还包括：
38.根据上述电压补偿使能信号，控制上述第二切换子开关连通上述供电系统中的第一直流总线与上述第二组串。
39.结合第二方面第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，上述第一切换子开关包括第一半导体开关和第二半导体开关；
40.上述根据电压补偿使能信号，将上述第一电压补偿单元的第二输出端连接至上述第一组串的一端具体实现为：
41.根据上述电压补偿使能信号，控制上述第一半导体开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串，并控制上述第二半导体开关断开上述第一组串与上述第一直流总线。
42.结合第二方面第三种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，上述第一切换子开关包括第三半导体开关和二极管；
43.上述根据电压补偿使能信号，将上述第一电压补偿单元的第二输出端连接至上述第一组串的一端具体实现为：
44.根据上述电压补偿使能信号，控制上述第三半导体开关连通上述第一电压补偿单元与上述第一组串，并使所述二极管处于反向截止状态，从而断开上述第一组串与上述第一直流总线。
45.结合第二方面或结合第二方面上述任意一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，上述控制器还用于根据上述第一组串的工作状态参数以及上述第二组串的工作状态参数，确定电压补偿参考值，并向上述第一电压补偿单元发送上述电压补偿参考值；上
述第一电压补偿单元用于根据上述电压补偿参考值，对上述第一支路的输出电压进行补偿。
46.结合第二方面或结合第二方面上述任意一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，上述供电系统包括n个组串所在的n个支路以及m个电压补偿单元，n和m均为正整数，且m小于n；上述n个支路包括上述第一支路和上述第二支路，上述m个电压补偿单元包括上述第一电压补偿单元；
47.上述方法还包括：
48.根据上述电压补偿使能信号，将部分或全部的电压补偿单元分别接入部分支路。
49.结合第二方面或结合第二方面上述任意一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，每个组串包括至少一个直流组件以及与直流组件对应的变换器；
50.上述控制器，还用于控制该变换器对上述对应直流组件的工作状态进行调节。
附图说明
51.图1为现有技术提供的一种供电系统；
52.图2为本技术实施例提供的一种供电系统的结构框图；
53.图3为本技术实施例提供的一种电压补偿单元的电路原理图；
54.图4为本技术实施例提供的一种供电系统的系统架构示意图；
55.图5a-图5c分别为本技术实施例提供的一种切换开关示意图；
56.图6为本技术实施例提供的另一种供电系统的系统架构示意图；
57.图7为本技术实施例提供的另一种切换开关示意图；
58.图8为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图；
59.图9为本技术实施例提供的又一种切换开关示意图；
60.图10为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图；
61.图11为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图；
62.图12为本技术实施例提供的一种子组串之间的电压功率曲线；
63.图13为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图；
64.图14a-图14b分别为本技术实施例提供的又一种切换开关示意图；
65.图15a-图15d分别为本技术实施例提供的又一种切换开关示意图。
具体实施方式
66.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
67.由于供电系统中的各个组串之间存在差异，各个组串两端的电压可能不同。而各个组串之间并联，无论组串并联后两端的电压是多少，都无法使得每个组串分别工作在各自的最优状态。于是采用如图1所示的方法，在每个组串的所在支路中接入dc-dc变换器，各个组串的输出电流都要经过dc-dc变换器，带来系统损耗高的问题。
68.本技术通过比较各个组串之间工作状态参数的不同，选择将电压补偿单元接入需
要进行电压补偿的组串的所在支路，而不需要进行电压补偿的组串的所在支路则不接入电压补偿单元，降低了系统损耗，且降低了系统成本。
69.在一可选实施例中，本技术的技术方案可以应用于光伏场景，则本技术提供的供电系统中包括的各个组串是光伏组串，每个光伏组串可以包括多个串联和/或并联的光伏组件。供电系统还可以包括光伏逆变控制模块，光伏逆变控制模块将各个光伏组串的输出电压进行逆变输出。供电系统可以将逆变后的电压输向电网，在可选的实施场景中，供电系统还可以应用于不间断供电电源的场景中，即光伏逆变控制模块与电网之间可以设置有储能电池，例如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。
70.控制器获取各个光伏组串的工作状态参数，例如输出电压，在光伏组串的工作状态参数不同的情况下，生成电压补偿使能信号，并向供电系统中的切换开关单元发送该电压补偿使能信号，该切换开关单元基于该电压补偿使能信号，选择将供电系统中的电压补偿单元接入需要进行电压补偿的支路，而不需要进行电压补偿的支路则不接入电压补偿单元，避免电压补偿单元在不需要进行电压补偿的支路中造成不必要的系统损耗，并且电压补偿单元的数量小于组串数量，相对于现有技术中电压补偿单元的数量等于组串数量，可以减少电压补偿单元的数量，降低系统成本。
71.可选的，控制器可以设于光伏逆变控制模块或各个组串中。
72.在另一可选实施例中，本技术的技术方案也可以应用于电池充/放电场景，则本技术提供的供电系统中包括的各个组串是储能电池组串，每个储能电池组串可以包括多个串联和/或并联的储能电池。供电系统的输入端与充电设备连接，输出端与用电设备连接。充电设备可以例如是充电桩或电网等，用电设备可以例如是车载系统等。示例性的，供电系统可以通过dc-dc变换器与用电设备连接，dc-dc变换器可以将供电系统的输出电压转换成预设固定电压值输出用电设备。
73.控制器获取各个储能电池组串的工作状态参数，例如电池电压、充电电流等，在储能电池组串的工作状态参数的情况下，生成电压补偿使能信号，并向供电系统中的切换开关单元发送该电压补偿使能信号，使该切换开关单元基于该电压补偿使能信号，选择将供电系统中的电压补偿单元接入需要进行电压补偿的支路，而不需要进行电压补偿的支路则不接入电压补偿单元，避免电压补偿单元在不需要进行电压补偿的支路中造成不必要的系统损耗，并且电压补偿单元的数量小于组串数量，相对于现有技术中电压补偿单元的数量等于组串数量，可以减少电压补偿单元的数量，降低系统成本。示例性的，以储能电池组串的工作状态参数是电池电压为例，控制器获取到第一储能电池组串的电池电压是6v，第二储能电池组串的电池电压是8v，生成电压补偿使能信号，并向供电系统中的切换开关单元发送该电压补偿使能信号，使该切换开关单元基于该电压补偿使能信号，将电压补偿单元接入第一储能电池组串所在的支路，该电压补偿单元输出的电压是2v，从而使得第一储能电池组串不会过充或过放，而第二储能电池组串又可以充满电或放完电。即可以理解为储能电池组串之间的电池电压达到均衡状态。
74.可选的，控制器可以设于供电系统、充电设备或用电设备中。
75.上述只是对本技术提供的供电系统的应用场景进行示例，而非穷举，本技术不对应用场景进行限制。
76.下面结合附图对本技术提供的供电系统的结构进行详细介绍。
77.参考图2，图2为本技术实施例提供的一种供电系统的结构框图。如图2所示，该供电系统可以包括：第一组串2011所在的第一支路201、第二组串2022所在的第二支路202、切换开关单元203以及第一电压补偿单元204。其中第一支路201与第二支路202并联，切换开关单元203分别与第一支路201、第二支路202以及第一电压补偿单元204连接。
78.在本技术实施例中，该切换开关单元203根据从控制器207接收到的电压补偿使能信号，将第一电压补偿单元204接入第一支路201。其中控制器207的输入端与第一组串2011及第二组串2022连接，第一组串2011及第二组串2022连接的输入端可以是同一个端口也可以是不同的端口，此处不作限制。控制器207的输出端与第一电压补偿单元204连接。控制器207可以实时获取第一组串2011及第二组串2022的工作状态参数，并根据第一组串2011的工作状态参数以及第二组串2022的工作状态参数生成上述电压补偿使能信号。第一电压补偿单元204对第一支路201的输出电压进行补偿。
79.其中，组串的工作状态参数可以是组串的输出电压，和/或输出电流，和/或输出功率等，本技术以输出电压为例进行说明。
80.控制器207获取第一组串2011与第二组串2022的工作状态参数，根据第一组串2011的工作状态参数以及第二组串2022的工作状态参数生成上述电压补偿使能信号。具体实现中，在第一组串2011与第二组串2022的输出电压不同的情况下，例如第一组串2011的输出电压较小，控制器207可以生成电压补偿使能信号，并向切换开关单元203发送该电压补偿使能信号，切换开关单元203在接收到该电压补偿使能信号的情况下，控制第一电压补偿单元204接入第一支路201。即第一电压补偿单元204只接入需要进行电压补偿的第一支路201，而不需要进行电压补偿的第二支路202则不接入第一电压补偿单元204，避免电压补偿单元在第二支路202中造成不必要的系统损耗，同时可以减少供电系统中电压补偿单元的数量，降低系统成本。
81.在一可行的实施方式中，该供电系统还包括第一直流总线205和第二直流总线206，第一电压补偿单元204包括第一输出端以及第二输出端，其中第一输出端连接至第一直流总线205。切换开关单元203在接收到上述电压补偿使能信号的情况下，控制第一电压补偿单元204接入第一支路201，可以具体实现为将第一电压补偿单元204的第二输出端连接至第一组串2011的一端。第一组串2011的另一端连接至第二直流总线206。
82.进而在一可选实施方式中，切换开关单元203在接收到上述电压补偿使能信号的情况下，将第二组串2022的一端连接至第一直流总线205。第二组串2022的另一端连接至第二直流总线206。
83.需要说明的是，在默认状态下，第一电压补偿单元204是既不接入第一支路201也不接入第二支路202的。
84.另外，在第一组串2011和第二组串2022的输出电压相同的情况下，控制器207可以根据第一组串2011的工作状态参数以及第二组串2022的工作状态参数不生成上述电压补偿使能信号或者生成电压补偿默认信号，切换开关单元203在没有接收到该电压补偿使能信号或接收到该电压补偿默认信号时，控制第一电压补偿单元204既不接入第一支路201也不接入第二支路202。
85.在一可行的实施方式中，该供电系统应用于光伏，第一组串2011与第二组串2022为光伏组串，控制器207可以设于该供电系统中的光伏逆变控制模块。
86.在另一可行的实施方式中，第一组串2011和第二组串2022分别设置有处理器，各个处理器可以采集对应组串的工作状态参数，并将采集到的工作状态参数汇总至任一处理器中，获取到所有组串工作状态参数的处理器为控制器207。
87.进一步的，控制器207还可以根据第一组串2011的工作状态参数以及第二组串2022的工作状态参数，确定电压补偿参考值，并向第一电压补偿单元204发送该电压补偿参考值，使第一电压补偿单元204根据该电压补偿参考值对第一支路201的输出电压进行补偿，即第一电压补偿单元204的输出电压等于该电压补偿参考值。示例性的，第一组串2011的输出电压为200v，第二组串2022的输出电压为300v，则电压补偿参考值为100v，即第一电压补偿单元204的输出电压为100v。
88.在一可选实施方式中，第一电压补偿单元204的输入可以是来自独立于供电系统的直流电压源。在另一可选实施方式中，第一电压补偿单元204的输入可以是第二组串2022。在具体实现中，第一电压补偿单元204还包括第一输入端和第二输入端，第一电压补偿单元204的第一输入端连接至第一直流总线205，第一电压补偿单元204的第二输入端连接至第二直流总线206。当第一直流总线205是负直流总线时，第一电压补偿单元204的第一输入端是负输入端；当第一直流总线205是正直流总线时，第一电压补偿单元204的第一输入端是正输入端。通过将直流总线连接第一电压补偿单元204的输入，实际上是将第二组串2022的输出作为第一电压补偿单元204的电源，避免外接其他电源，可以减少系统电源数量，提高系统的简洁性。
89.示例性的，第一电压补偿单元204可以包括非隔离型降压式变换电路，参考图3，图3为本技术实施例提供的一种电压补偿单元的电路原理图。如图3所示，该非隔离型降压式变换电路(即buck电路)包括开关k1、电感l1、二极管d5以及电容c1，可以理解的是，非隔离型代表着变换电路输入与输出之间是具有电气连接的，区别于隔离型电路中采用变压器等来使变换电路输入与输出之间电气隔离。该开关k1可以是绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)及其反并联二极管，也可以是金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)。在图1示出的现有技术中，每个组串均串联有dc-dc变换器，当各个dc-dc变换器的输入均连接至直流总线，各个dc-dc变换器均工作时，实际每个dc-dc变换器的输入电源均包含了其所在支路的组串，即该dc-dc变换器的输入与输出均连接了该组串，因此必须采用隔离型变换器来对变换器的输入与输出进行隔离，否则该变换器无法正常工作，但是隔离型变换器的体积大，效率低。该实施例中两个组串共用一个电压补偿单元，电压补偿单元以其中不需要进行电压补偿的组串作为输入电源，向需要进行电压补偿的组串进行输出，所以可以采用体积小且效率高的非隔离型降压式变换电路，缩小系统体积，提高系统效率。
90.示例性的，第一电压补偿单元204也可以采用隔离型谐振电路、隔离型移相电路或反激电路。
91.下面结合图4至图9对切换开关单元的具体实现方式进行示例性说明。
92.图4为本技术实施例提供的一种供电系统的系统架构示意图，如图4所示，该实施例中的供电系统可以包括第一组串4011所在的第一支路401、第二组串4022所在的第二支路402、切换开关单元403以及第一电压补偿单元404。
93.其中，切换开关单元403包括第一电压补偿单元404与第一组串4011之间的第一切
换子开关4031，切换开关单元403根据从控制器(图中为未示出)接收到的电压补偿使能信号，控制第一切换子开关4031连通第一电压补偿单元404与第一组串4011。示例性的，该控制器可以位于该实施例供电系统包括的光伏逆变控制模块中。可选的，该控制器生成上述电压补偿使能信号，可以向切换开关单元403发送，或向至少一个处理器发送，由处理器转发至切换开关单元403。
94.第一切换子开关4031可以为触点开关，包括第一端、第二端以及第三端。第一切换子开关4031的第一端与第一组串4011的一端连接；第一切换子开关4031的第二端与第一电压补偿单元404的第二输出端连接；第一切换子开关4031的第三端与第一电压补偿单元404的第一输出端分别连接第一直流总线405；第一组串4011的另一端与第二组串4022的另一端分别连接第二直流总线406。第一直流总线405可以是正直流总线或负直流总线。切换开关单元403控制第一切换子开关4031连通第一电压补偿单元404与第一组串4011，具体为控制第一切换子开关4031的第一端与第二端连通。
95.在一种可能的实现方式中，第一切换子开关4031可以包括如图5a所示的单转换触点开关。该单转换触点开关包括两个静触点a2和a3、一个动触点a1以及一个线圈，其中a1与第一切换子开关4031的第一端连接，a2与第一切换子开关4031的第二端连接，a3与第一切换子开关4031的第三端连接。切换开关单元403控制该单转换触点开关的线圈流过电流，使a1与a2接触，即第一切换子开关4031的第一端与第二端连接，从而连通第一电压补偿单元404与第一组串4011。示例性的，该单转换触点开关在默认状态下线圈没有电流流过，a1与a3接触，即第一切换子开关4031的默认状态是第一端与第三端连接，从而连通第一组串4011与第一直流总线405。
96.在另一种可能的实现方式中，第一切换子开关4031可以包括如图5b所示的两个单常开触点开关。每个单常开触点开关均包括一个静触点、一个动触点和一个线圈，单常开触点开关可以理解为默认状态时静触点与动触点是断开的。两个单常开触点开关的动触点分别是b1和b2，两个单常开触点开关的静触点分别是b3和b4。其中，b1和b2均连接至第一切换子开关4031的第一端，b3和b4可以连接第一切换子开关4031的第二端或第三端中的任意一端。该实施例以b3连接第一切换子开关4031的第二端，b4连接第一切换子开关4031的第三端进行示例，切换开关单元403控制b3所在单常开触点开关的线圈流过电流，使b1和b3接触，即第一切换子开关4031的第一端与第二端连接，从而连通第一电压补偿单元404与第一组串4011。示例性的，在默认状态下，切换开关单元403控制b4所在单常开触点开关的线圈流过电流，b2与b4接触，即第一切换子开关4031的第一端与第三端连接，从而连通第一组串4011与第一直流总线405。
97.在又一种可能的实现方式中，第一切换子开关4031可以包括如图5c所示的一个单常开触点开关和一个单常闭触点开关，单常开触点开关与单常闭触点开关均包括一个静触点、一个动触点和一个线圈。单常闭触点开关与单常开触点开关不同的是，单常闭触点开关默认状态下静触点与动触点之间是接触的。该单常闭触点开关的动触点是c2，静触点是c4；该单常开触点开关的动触点是c1，静触点是c3。其中，c1和c2均连接至第一切换子开关4031的第一端，c3连接第一切换子开关4031的第二端，c4连接第一切换子开关4031的第三端。切换开关单元403控制c3所在单常开触点开关的线圈流过电流，使c1与c3接触，即第一切换子开关4031的第一端与第二端连接，从而连通第一电压补偿单元404与第一组串4011。由于该
单常闭触点开关在默认状态下c2与c4接触，即第一切换子开关4031的第一端与第三端连接，切换开关单元403还需要在连通第一电压补偿单元404与第一组串4011时，进一步地控制c4所在单常闭触点开关的线圈流过电流，使c2与c4不接触，即第一切换子开关4031的第一端与第三端断开，从而断开第一组串4011与第一直流总线405。
98.进而在一可选实施方式中，切换开关单元403还可以包括第二切换子开关4032，切换开关单元403，根据接收到的电压补偿使能信号，控制第二切换子开关4032连通供电系统中的第一直流总线405与第二组串4022。第二切换子开关4032可以为触点开关，包括第一端、第二端和第三端，第二切换子开关4032的第一端与第二组串4022的一端连接，第二端与第一电压补偿单元404的第二输出端连接，第三端与第一直流总线405连接。区别于第一切换子开关4031连通第一电压补偿单元404与第一组串4011，第二切换子开关4032连通第二组串4022与第一直流总线405，第二切换子开关4032的具体结构可以参考图5a至图5c对第一切换子开关4031的描述，此处不作赘述。可以理解的是，第一切换子开关4031与第二切换子开关4032可以集成到一个开关器件中，也可以单独设置，该实施例不对切换子开关之间的设置位置进行限制。
99.综上可知，第一切换子开关4031和/或第二切换子开关4032可以实现为图5a至图5c中的任一种，控制第一电压补偿单元404接入第一支路401，不接入第二支路402，达到如图2所描述的有益效果，此处不作赘述。
100.图6为本技术实施例提供的另一种供电系统的系统架构示意图，如图6所示，该实施例中的供电系统可以包括第一组串6011所在的第一支路601、第二组串6022所在的第二支路602、切换开关单元603以及第一电压补偿单元604。
101.其中，切换开关单元603包括第一电压补偿单元604与第一组串6011之间的第一切换子开关6031a，切换开关单元603根据从控制器(图中为未示出)接收到的电压补偿使能信号，控制第一切换子开关6031a连通第一电压补偿单元604与第一组串6011。示例性的，该控制器可以位于该实施例的供电系统包括的光伏逆变控制模块中。可选的，该控制器生成上述电压补偿使能信号，可以向切换开关单元603发送，或向至少一个处理器发送，由处理器转发至切换开关单元603。
102.第一切换子开关6031a可以为半导体开关，包括第一端、第二端和第三端。该第一切换子开关6031a的第一端与第一组串6011的一端连接；该第一切换子开关6031a的第二端与第一电压补偿单元604的第二输出端连接；该第一切换子开关6031a的第三端与第一电压补偿单元604的第一输出端分别连接第一直流总线605；第一组串6011的另一端与第二组串6022的另一端分别连接第二直流总线606。
103.当第一直流总线605是负直流总线v-时，在一种可能的实现方式中，该实施例中的第一切换子开关6031a可以包括如图6所示的第一半导体开关和第二半导体开关。该第一半导体开关是q1，用于连通第一电压补偿单元604与第一组串6011；该第二半导体开关是q2，用于断开第一组串6011与第一直流总线605。
104.以第一半导体开关q1和第二半导体开关q2均是mosfet为例。第一半导体开关q1的源极与第二半导体开关q2的漏极分别连接第一切换子开关6031a的第一端；第一半导体开关q1的漏极连接第一切换子开关6031a的第二端，第二半导体开关q2的源极连接第一切换子开关6031a的第三端。切换开关单元603，根据接收到的电压补偿使能信号，向第一半导体
开关q1输出驱动信号，控制第一半导体开关q1导通，从而连通第一电压补偿单元604与第一组串6011；并向第二半导体开关q2停止输出驱动信号，控制第二半导体开关q2关断，从而断开第一组串6011与第一直流总线605。
105.通过使用半导体开关作为切换开关单元，相对于触点开关来说，可以缩小供电系统的体积，并且可以在高电压高电流情况下进行导通以及关断操作，提高了系统安全性。
106.当第一直流总线605是负直流总线v-时，在另一种可能的实现方式中，第一切换子开关6031a可以包括如图7所示的第三半导体开关和二极管。其中该第三半导体开关是q5，用于连通第一电压补偿单元604与第一组串6011；该二极管是d1，在第三半导体开关q5连通第一电压补偿单元604与第一组串6011的情况下处于反向截止状态，从而断开第一组串6011与第一直流总线605。第三半导体开关q5的源极与二极管d1的阴极分别连接第一切换子开关6031a的第一端，第三半导体开关q5的漏极连接第一切换子开关6031a的第二端，二极管d1的阳极连接第一切换子开关6031a的第三端。切换开关单元603，根据接收到的电压补偿使能信号，向第三半导体开关q5输出驱动信号，控制第三半导体开关q5导通，从而连通第一电压补偿单元604与第一组串6011，此时二极管d1处于反向截止状态，具体实现原理是：第三半导体开关q5处于导通状态，由于第一直流总线605是负直流总线v-，则与第一直流总线605连接的第一电压补偿单元604的第一输出端是负输出端，第二输出端是正输出端，第一电压补偿单元604正输出端输出的正电压经过第三半导体开关q5施加在第一切换子开关6031a的第一端，即二极管d1的阴极端，而第一电压补偿单元604负输出端输出的负电压施加在该二极管d1的阳极端，使二极管d1反向截止，即第一组串6011与第一直流总线605断开。
107.通过使用半导体开关和二极管的组合来作为切换开关单元，相对于使用两个半导体开关来说，进一步降低了系统成本。
108.当第一直流总线605是正直流总线v 时，参考图8，图8为本技术实施例提供的另一种供电系统的系统架构示意图。在一种可能的实现方式中，第一切换子开关6031a替换为如图8所示的第一切换子开关6031b，第一切换子开关6031b包括第四半导体开关和第五半导体开关，该第四半导体开关是q6，该第五半导体开关是q7。第四半导体开关q6的漏极与第五半导体开关q7的源极分别连接第一切换子开关6031b的第一端，第四半导体开关q6的源极连接第一切换子开关6031b的第二端，第五半导体开关q7的漏极连接第一切换子开关6031b的第三端。切换开关单元603，根据接收到的电压补偿使能信号，向第四半导体开关q6输出驱动信号，控制第四半导体开关q6导通，从而连通第一电压补偿单元604与第一组串6011；并向第五半导体开关q7停止输出驱动信号，控制第五半导体开关q7关断，从而断开第一组串6011与第一直流总线605。
109.当第一直流总线605是正直流总线v 时，在另一种可能的实现方式中，第一切换子开关6031b可以包括如图9所示的第六半导体开关和二极管。该第六半导体开关是q10，该二极管是d2，第六半导体开关q10的漏极与二极管d2的阳极分别连接第一切换子开关6031b的第一端，第六半导体开关q10的源极连接第一切换子开关6031b的第二端，该二极管d2的阴极连接第一切换子开关6031b的第三端。切换开关单元603，根据接收到的电压补偿使能信号，向第六半导体开关q10输出驱动信号，控制第六半导体开关q10导通，从而连通第一电压补偿单元604与第一组串6011，此时二极管d2处于反向截止状态，具体实现原理是：第六半
导体开关q10处于导通状态，由于第一直流总线605是正直流总线，则与第一直流总线605连接的第一电压补偿单元604的第一输出端是正输出端，第二输出端是负输出端，第一电压补偿单元604负输出端输出的负电压经过该第六半导体开关q10施加在第一切换子开关6031b的第一端，即二极管d2的阳极端，而第一电压补偿单元604正输出端输出的正电压施加在该二极管d2的阴极端，二极管d2反向截止，即第一组串6011与第一直流总线605断开。
110.通过改变半导体开关之间的连接关系，即可以适应第一直流总线605是正直流总线或负直流总线的两种情况，提高该供电系统的适用性。
111.进而在一可选实施方式下，当第一直流总线605是负直流总线v-时，切换开关单元603还可以包括第二切换子开关6032a，切换开关单元603，根据接收到的电压补偿使能信号，控制第二切换子开关6032a连通供电系统中的第一直流总线605与第二组串6022。第二切换子开关6032a可以为半导体开关，包括第一端、第二端和第三端，第二切换子开关6032a的第一端与第二组串的一端连接，第二端与第一电压补偿单元604的第二输出端连接，第三端与第一直流总线605连接。区别于第一切换子开关6031a连通第一电压补偿单元604与第一组串6011，该第二切换子开关6032a连通第二组串6022与第一直流总线605，第二切换子开关6032a的具体结构可以参考图6至图7对第一切换子开关6031a的描述，此处不作赘述。
112.进而在另一可选实施方式下，当第一直流总线605是正直流总线v 时，切换开关单元603还可以包括第二切换子开关6032b，切换开关单元603，根据接收到的电压补偿使能信号，控制第二切换子开关6032b连通第一直流总线605与第二组串6022。第二切换子开关6032b可以为半导体开关，包括第一端、第二端和第三端，该第二切换子开关6032b的第一端与第二组串的一端连接，第二端与第一电压补偿单元604的第二输出端连接，第三端与第一直流总线605连接。区别于第一切换子开关6031b连通第一电压补偿单元604与第一组串6011，第二切换子开关6032b连通第二组串6022与第一直流总线605，第二切换子开关6032b的具体结构可以参考图8至图9对第一切换子开关6031b的描述，此处不作赘述。
113.在一可行实施方式中，本技术中的切换开关单元可以包括至少一个触点开关和/或至少一个半导体开关，即第一切换子开关与第二切换子开关的具体结构可以不一样，例如第一切换子开关是触点开关而第二切换子开关是半导体开关，或者反之。
114.可以理解的是，半导体开关q1、q2、q3、q4等可以是mosfet，或者可以是igbt及其反并联二极管。前文结合图4至图9中均以mosfet为例进行说明，若q1、q2、q3、q4等是igbt及其反并联二极管，将mosfet的源极替换为igbt的发射极，mosfet的漏极替换为igbt的集电极，该反并联二极管的阳极与igbt的发射极连接，阴极与igbt的集电极连接即可。
115.参考图10，图10为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图。该实施例中的每个组串包括至少一个直流组件以及与直流组件对应的变换器，该变换器用于调节对应直流组件的工作状态。如图10所示，直流组件1-1的输出端连接变换器1-1的输入端，直流组件1-2的输出端连接变换器1-2的输入端，直流组件1-a的输出端连接变换器1-a的输入端，各个变换器1-1、1-2
……
1-a的输出端依次串联连接形成第一组串10011，变换器1-1的第一输出端与第二直流总线1006连接，变换器1-a的第二输出端与切换开关单元1003连接，其中a不小于1；同理的，直流组件2-1的输出端连接变换器2-1的输入端，直流组件2-2的输出端连接变换器2-2的输入端，直流组件2-b的输出端连接变换器2-b的输入端，各个变换器2-1、2-2
……
2-b的输出端依次串联连接形成第二组串10022，变换器2-1的第一输出端与
第二直流总线1006连接，变换器2-b的第二输出端与切换开关单元1003连接，其中b不小于1。可选的，b可以与a相同，也可以与a不同。
116.上述各个变换器通过升降压将输入电压转换为恒定电压，即通过采用变换器来对组串中的直流组件进行电压调整，从而优化直流组件的工作状态。
117.可以理解的是，第一直流总线1005可以是负直流总线或者正直流总线。当第一直流总线1005是负直流总线时，变换器的第一输出端为正输出端，第二输出端为负输出端；当第一直流总线1005是正直流总线时，变换器的第一输出端为负输出端，第二输出端为正输出端。
118.直流组件可以是光伏组件，即太阳能电池组件。本技术还可以应用在储能场景中，即直流组件可以是储能电池，例如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。
119.可以理解的是，该实施例可以应用于本技术任一可行的实施方式中，组串内的直流组件对应设置有变换器，调节对应直流组件的工作状态，从而优化整个供电系统。
120.参考图11，图11为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图。图11以第一组串1101包括两个子组串11011和11012进行示例，而非穷举，应当理解为可以包括但不限于两个子组串。即第一组串1101可以包括至少两个子组串。
121.第一子组串11011和第二子组串11012并联形成第一组串1101，第一子组串11011与第二子组串11012的最大功率点所对应的输出电压区间至少部分重合，示例性的，第一子组串11011的电压功率曲线可以是图12的c曲线，第二子组串11012的电压功率曲线可以是图12的d曲线，第一子组串11011与第二子组串11012各自最大功率点对应的输出电压区间重合在250v至310v之间，此时认为第一子组串11011与第二子组串11012的适配度较高。例如，若第一子组串11011输出电压是280v，第二子组串11012输出电压是300v，虽然两者输出电压不同，但是可以经过最大功率点跟踪(maximum power point track，mppt)控制将第一子组串11011的输出电压调整为300v，或者经过mppt控制将第二子组串11012的输出电压调整为280v，或者经过mppt控制将第一子组串11011的输出电压调整为290v并将第二子组串11012的输出电压调整为290v等等。mppt控制可以理解为不断根据目标组串的工作环境(如光照强度、环境温度等)来调整目标组串的输出电压，使该目标组串输出最大功率。上述mppt控制以调节第一子组串11011和/或第二子组串11012的输出电压为300v、280v或290v进行实例，而非穷举。即可以通过mppt控制将第一子组串11011和第二子组串11012的输出电压调整至相同，从而共用第一切换子开关11031以及第一电压补偿单元1104。该实施例通过将适配度较高的两个子组串并联，共用一个切换开关单元以及电压补偿单元，可以进一步地降低系统成本。
122.在一可行的实施方式中，第一子组串11011和/或第二子组串11012可以包括至少一个直流组件以及与直流组件对应的变换器，具体实现可以参考前文结合图10所描述的实施例，此处不作赘述。
123.在一可选实施方式中，第一直流总线1105可以是负直流总线，第二直流总线1106是正直流总线；或者第一直流总线1105是正直流总线，第二直流总线1106是负直流总线。
124.在一可行实施方式中，第二组串1102也可以包括至少两个子组串，各个子组串共用第二切换子开关11032和第一电压补偿单元1104。即供电系统中的各个组串可以都包括至少两个子组串，而不仅仅只是其中一个组串可以包括子组串。
125.可以理解的是，组串中包括的子组串数量取决于子组串之间最大功率点对应的输出电压区间是否重合，若最大功率点对应的输出电压区间重合，则可以并联起来共用一个电压补偿单元和一个切换子开关。
126.参考图13，图13为本技术实施例提供的又一种供电系统的系统架构示意图。图13以供电系统包括三个组串所在的三个支路和两个电压补偿单元进行示例，而非穷举，应该理解为供电系统可以包括n个组串所在的n个支路以及m个电压补偿单元，n和m均为正整数，且m小于n。如图13所示，该实施例中的供电系统可以包括第一组串13011所在的第一支路1301、第二组串13022所在的第二支路1302、第三组串13033所在的第三支路1303、切换开关单元1304、第一电压补偿单元1305以及第二电压补偿单元1306。切换开关单元1304可以包括第一切换子开关13041、第二切换子开关13042和第三切换子开关13043。各个切换子开关包括第一端、第二端和第三端，其中，第一切换子开关13041的第一端与第一组串13011的一端连接，第一切换子开关13041的第二端与第一电压补偿单元1305的第二输出端连接，第一切换子开关13041的第三端和第一电压补偿单元1305的第一输出端分别与第一直流总线1307连接；第二切换子开关13042的第一端与第二组串13022的一端连接，第二切换子开关13042的第二端与第二电压补偿单元1306的第二输出端连接，第二切换子开关13042的第三端和第二电压补偿单元1306的第一输出端分别与第一直流总线1307连接；第三切换子开关13043的第一端与第三组串13033的一端连接，第三切换子开关13043的第二端与第一电压补偿单元1305的第二输出端连接，第三切换子开关13043的第三端与第二电压补偿单元1306的第二输出端连接，第三切换子开关13043的第四端与第一直流总线1307连接。第一组串13011的另一端、第二组串13022的另一端以及第三组串13033的另一端分别连接第二直流总线1308。
127.控制器获取第一组串13011、第二组串13022和第三组串13033的工作状态参数，根据第一组串13011、第二组串13022和第三组串13033的工作状态参数生成电压补偿使能信号。具体实现中，在第一组串13011、第二组串13022和第三组串13033的输出电压不同的情况下，该控制器生成电压补偿使能信号，并向切换开关单元1304发送该电压补偿使能信号。切换开关单元1304根据该电压补偿使能信号，将部分或全部的电压补偿单元分别接入部分支路。例如可以是第一组串13011和第二组串13022的输出电压较小，切换开关单元1304控制第一电压补偿单元1305接入第一支路1301，以及第二电压补偿单元1306接入第二支路1302；或第一组串13011和第三组串13033的输出电压较小，切换开关单元1304控制第一电压补偿单元1305接入第一支路1301，以及第二电压补偿单元1306接入第三支路1303；或第二组串13022和第三组串13033的输出电压较小，切换开关单元1304控制第二电压补偿单元1306接入第二支路1302，以及第一电压补偿单元1305接入第三支路1303；或第一组串13011的输出电压较小，切换开关单元1304控制第一电压补偿单元1305接入第一支路1301，此时第二电压补偿补偿单元1306输出电压可以为零；或第二组串13022的输出电压较小，切换开关单元1304控制第二电压补偿单元1306接入第二支路1302，此时第一电压补偿单元1305的输出电压可以为零；或第三组串13033的输出电压较小，切换开关单元1304控制第一电压补偿单元1305或第二电压补偿单元1306接入第三支路1303，此时不接入第三支路1303的电压补偿单元的输出电压可以为零。
128.通过将电压补偿单元接入需要进行电压补偿的支路，而不需要进行电压补偿的支
路则不接入电压补偿单元，避免电压补偿单元在不需要进行电压补偿的支路中造成不必要的系统损耗，并且电压补偿单元的数量小于组串数量，相对于现有技术中电压补偿单元的数量等于组串数量，可以减少电压补偿单元的数量，降低系统成本。
129.示例性的，第一支路1301、第二支路1302和第三支路1303在默认状态下可以不接入任一电压补偿单元。
130.另外，在第一组串13011、第二组串13022和第三组串13033的输出电压相同的情况下，上述控制器可以根据第一组串13011、第二组串13022和第三组串13033的工作状态参数不生成电压补偿使能信号或者生成电压补偿默认信号，切换开关单元1304在没有接收到电压补偿使能信号或接收到电压补偿默认信号时，控制电压补偿单元不接入第一支路1301、第二支路1302和第三支路1303。
131.在一可选实施方式中，该实施例的控制器可以设于供电系统包括的光伏逆变控制模块中。
132.进一步的，上述控制器还可以根据第一组串13011、第二组串13022和第三组串13033的工作状态参数，确定至少一个电压补偿参考值，并分别向第一电压补偿单元1305和第二电压补偿单元1306发送对应的电压补偿参考值，使得第一电压补偿单元1305根据接收到的电压补偿参考值对第一支路1301或第三支路1303进行补偿，第二电压补偿单元1306根据接收到的电压补偿参考值对第二支路1302或第三支路1303进行补偿。示例性的，第一组串13011的输出电压值为200v，第二组串13022的输出电压值为300v，第三组串13033的输出电压值为250v，则该控制器向第一电压补偿单元1305发送的电压补偿值为100v，向第二电压补偿单元1306发送的电压补偿值为50v。
133.第一切换子开关13041以及第二切换子开关13042的具体结构和具体实现方式可以参考图4至图9所描述的实施例，此处不再赘述。下面结合图14a至图15d对第三切换子开关13043的具体结构和具体实现方式进行示例性说明。
134.在一可行的实施方式中，第三切换子开关13043可以是触点开关。参考图14a至图14b。
135.在另一种可能的实现方式中，第三切换子开关13043可以包括如图14a所示的三个单常开触点开关，每个单常开触点开关均包括一个静触点、一个动触点和一个线圈，单常开触点开关可以理解为默认状态时静触点与动触点是断开的。三个单常开触点开关的动触点分别是a1、a2和a3，三个单常开触点开关的静触点分别是a4、a5和a6。a1、a2和a3均连接至第三切换子开关13043的第一端。a4、a5和a6可以连接第三切换子开关13043的第四端、第二端或第三端中的任意一端。切换开关单元1304控制各个单常开触点开关的线圈是否流过电流来控制各个触点是否接触，从而控制第三切换子开关13043的各个端口是否连接。该实施例以a4连接第三切换子开关13043的第四端、a5连接第三切换子开关13043的第二端以及a6连接第三切换子开关13043的第三端进行示例，切换开关单元1304控制a5所在线圈流过电流，使a2和a5接触，即第三切换子开关13043的第一端与第二端连接，从而连通第一电压补偿单元1305与第三组串13033，第一电压补偿单元1305接入第三支路1303；或者切换开关单元1304控制a6所在线圈流过电流，使得a3和a6接触，即第三切换子开关13043的第一端与第三端连接，从而连通第二电压补偿单元1306与第三组串13033，第二电压补偿单元1306接入第三支路1303；或者切换开关单元1304控制a4所在线圈流过电流，使a1和a4接触，即第三切换
子开关13043的第一端与第四端连接，从而连通第三组串13033与第一直流总线1307，第三支路1303不接入任一电压补偿单元。
136.在又一种可能的实现方式中，第三切换子开关13043可以包括如图14b所示的一个单常闭触点开关和两个单常开触点开关。该单常开触点开关与该单常闭触点开关均包括一个静触点、一个动触点和一个线圈。单常闭触点开关与单常开触点开关不同的是，单常闭触点开关默认状态下静触点与动触点之间是接触的。该单常闭触点开关的动触点是b1，静触点是b4；该两个单常开触点开关的动触点分别是b2和b3，静触点分别是b5和b6。其中，b1、b2和b3均连接至第三切换子开关13043的第一端，b4连接第三切换子开关13043的第四端，默认状态下b1和b4接触，即第三切换子开关13043在默认状态下第一端与第四端连接，连通第三组串13033与第一直流总线1307，第三支路1303不接入任一电压补偿单元。b5和b6可以连接第三切换子开关13043的第二端或第三端中的任意一端。切换开关单元1304控制单常闭触点开关和单常开触点开关的线圈是否流过电流来控制触点是否接触，从而控制第三切换子开关13043的端口是否连接，该实施例以b5连接第三切换子开关13043的第二端以及b6连接第三切换子开关13043的第三端进行示例，切换开关单元1304控制b5所在线圈流过电流，使b2和b5接触，即第三切换子开关13043的第一端与第二端连接，从而连通第一电压补偿单元1305与第三组串13033，第一电压补偿单元1305接入第三支路1303，并且切换开关单元1304还控制b4所在线圈流过电流，使b1和b4不接触，即第三切换子开关13043的第一端与第四端断开，从而断开第三组串13033与第一直流总线1307。或者切换开关单元1304控制b6所在线圈流过电流，使b3和b6接触，即第三切换子开关13043的第一端与第三端连接，从而连通第二电压补偿单元1306与第三组串13033，第二电压补偿单元1306接入第三支路1303，并且切换开关单元1304还控制b4所在线圈流过电流，使b1和b4不接触，即第三切换子开关13043的第一端与第四端断开，从而断开第三组串13033与第一直流总线1307。
137.在另一可行的实施方式中，第三切换子开关13043可以是半导体开关，参考图15a至图15d。
138.当第一直流总线1307是负直流总线时，在一种可能的实现方式中，第三切换子开关13043可以包括如图15a所示的第七半导体开关、第八半导体开关以及第九半导体开关。该第七半导体开关是q11，用于控制第一直流总线1307与第三组串13033之间的通断；该第八半导体开关由q14与q15对顶连接而成，用于控制第一电压补偿单元1305与第三组串13033之间的通断；该第九半导体由q12与q13对顶连接而成，用于控制第二电压补偿单元1306与第三组串13033之间的通断。其中，q14的源极与q15的源极连接，q12的源极与q13的源极连接，q11的漏极、q12的漏极以及q14的漏极分别连接第三切换子开关13043的第一端，q11的源极连接第三切换子开关13043的第四端，q13的漏极连接第三切换子开关13043的第三端，q15的漏极连接第三切换子开关13043的第二端。与前文结合图6所描述的第一切换子开关6031a不同的是，第三切换子开关13043的第二端连接第一电压补偿单元1305，而第三端连接第二电压补偿单元1306，由于第一电压补偿单元1305和第二电压补偿单元1306的输出电压大小关系不确定，而mosfet存在寄生二极管或igbt存在反向并联二极管，若第一电压补偿单元1305输出电压是10v，同时第二电压补偿单元1306输出电压是20v，当切换开关单元1304控制该第三切换子开关13043连通第三组串13033与第二电压补偿单元1306，此时，第二电压补偿单元1306施加20v的电压在第三切换子开关13043的第一端，而第三切换
子开关13043的第二端由第一电压补偿单元1305施加10v的电压，第三切换子开关13043的第一端与第二端之间的电压差可以导通q15的寄生二极管，从而将第一电压补偿单元1305也连通至第三组串13033。为了避免第三组串13033同时连通第一电压补偿单元1305和第二电压补偿单元1306，该第八半导体开关使用两个mosfet对顶连接，增加一个反向mosfet，即q14。同理的，该第九半导体开关使用两个mosfet对顶连接，增加一个反向mosfet，即q12。切换开关单元1304可以根据电压补偿使能信号，向q14和q15输出驱动信号，连通第一电压补偿单元1305与第三组串13033，即第一电压补偿单元1305接入第三支路1303；或者向q12和q13输出驱动信号，连通第二电压补偿单元1306与第三组串13033，即第二电压补偿单元1306接入第三支路1303；或者向q11输出驱动信号，连通第一直流总线1307与第三组串13033，即第三支路1303不接入任一电压补偿单元。
139.当第一直流总线1307是负直流总线时，在另一种可能的实现方式中，第三切换子开关13043可以包括如图15b所示的第十半导体开关、第十一半导体开关和二极管。该二极管是d3，用于控制第一直流总线1307与第三组串13033之间的通断；该第十半导体开关由q18和q19对顶连接而成，用于控制第一电压补偿单元1305与第三组串13033之间的通断；该第十一半导体开关由q16与q17对顶连接而成，用于控制第二电压补偿单元1306与第三组串13033之间的通断，图15b增加反向串联mosfet q18和q16的原因可以参考图15a对q14和q12的描述，此处不作赘述。其中，q18的源极与q19的源极连接，q16的源极与q17的源极连接，二极管d3的阴极、q16的漏极以及q18的漏极分别连接第三切换子开关13043的第一端，二极管d3的阳极连接第三切换子开关13043的第四端，q17的漏极连接第三切换子开关13043的第三端，q19的漏极连接第三切换子开关13043的第二端。切换开关单元1304可以根据电压补偿使能信号，向q18和q19输出驱动信号，连通第一电压补偿单元1305与第三组串13033，即第一电压补偿单元1305接入第三支路1303；或者向q16和q17输出驱动信号，连通第二电压补偿单元1306与第三组串13033，即第二电压补偿单元1306接入第三支路1303。二极管d3在第一电压补偿单元1305接入第三支路1303，或第二电压补偿单元1306接入第三支路1303时处于反向截止状态，从而断开第三组串13033与第一直流总线1307，具体实现原理可以参考前文结合图7所描述的实施例，此处不作赘述。
140.当第一直流总线1307是正直流总线时，在一种可能的实现方式中，第三切换子开关13043可以包括如图15c所示的第十二半导体开关、第十三半导体开关以及第十四半导体开关。该第十二半导体开关是q20，用于控制第一直流总线1307与第三组串13033之间的通断；该第十三半导体开关由q23与q24对顶连接而成，用于控制第一电压补偿单元1305与第三组串13033之间的通断；该第十四半导体由q21与q22对顶连接而成，用于控制第二电压补偿单元1306与第三组串13033之间的通断。其中，q23的源极与q24的源极连接，q21的源极与q22的源极连接，q20的源极、q21的漏极以及q23的漏极分别连接第三切换子开关13043的第一端，q20的漏极连接第三切换子开关13043的第四端，q22的漏极连接第三切换子开关13043的第三端，q24的漏极连接第三切换子开关13043的第二端。切换开关单元1304可以根据电压补偿使能信号，向q23和q24输出驱动信号，连通第一电压补偿单元1305与第三组串13033，即第一电压补偿单元1305接入第三支路1303；或者向q21和q22输出驱动信号，连通第二电压补偿单元1306与第三组串13033，即第二电压补偿单元1306接入第三支路1303；或者向q20输出驱动信号，连通第一直流总线1307与第三组串13033，即第三支路1203不接入
任一电压补偿单元。
141.当第一直流总线1307是正直流总线时，在另一种可能的实现方式中，第三切换子开关13043可以包括如图15d所示的第十五半导体开关、第十六半导体开关和二极管。该二极管是d4，用于控制第一直流总线1307与第三组串13033之间的通断；该第十五半导体开关由q27和q28对顶连接而成，用于控制第一电压补偿单元1305与第三组串13033之间的通断；该第十六半导体由q25与q26对顶连接而成，用于控制第二电压补偿单元1306与第三组串13033之间的通断。其中，q27的源极和q28的源极连接，q25的源极和q26的源极连接，二极管d4的阳极、q27的漏极以及q25的漏极分别连接第三切换子开关13043的第一端，二极管d4的阴极连接第三切换子开关13043的第四端，q26的漏极连接第三切换子开关13043的第三端，q28的漏极连接第三切换子开关13043的第二端。切换开关单元1304可以根据电压补偿使能信号，向q27和q28输出驱动信号，连通第一电压补偿单元1305与第三组串13033，即第一电压补偿单元1305接入第三支路1303；或者向q25和q26输出驱动信号，连通第二电压补偿单元1306与第三组串13033，即第二电压补偿单元1306接入第三支路1303。二极管d4在第一电压补偿单元1305接入第三支路1303，或第二电压补偿单元1306接入第三支路1303时处于反向截止状态，从而断开第三组串13033与第一直流总线1307，具体实现原理可以参考前文结合图9所描述的实施例，此处不作赘述。
142.综上可知，切换子开关包括多少端取决于该供电系统中包括有多少电压补偿单元。切换开关单元1304可以包括组串与电压补偿单元之间的n个切换子开关，例如第一切换子开关、第二切换子开关
……
第n-1切换子开关包括三端，分别用于将第一组串、第二组串
……
第n-1组串连接至电压补偿单元或直流总线，而第n切换子开关选择性地将第n组串连接至任一电压补偿单元或直流总线，即该第n切换子开关需要包括m 2端，其中m端是用来选择m个电压补偿单元中的任意一个，剩余两端中的一端是用来连接第n组串，另一端是用来连接直流总线。
143.在一可行的实施方式中，第一组串13011、第二组串13022、第三组串13033可以包括至少一个直流组件以及变换器，具体实现可以参考图10所描述的实施例，此处不作赘述。
144.进而在一可行实施方式中，第一组串13011、第二组串13022、第三组串13033可以结合前文图11所描述的实施例，至少一个组串中可以包括至少两个子组串。
145.在一可选实施方式中，本技术中的切换开关单元1304可以包括至少一个触点开关和/或至少一个半导体开关，即第一切换子开关13041、第二切换子开关13042和第三切换子开关13043的具体结构可以不一样，例如第一切换子开关13041是触点开关，第二切换子开关13042是触点开关，而第三切换子开关13043是半导体开关；或者第一切换子开关13041是触点开关，第二切换子开关13042是半导体开关，而第三切换子开关13043是触点开关等等。
146.可以理解的是，半导体开关中的q11、q12、q13、q14等可以是mosfet，或者可以是igbt及其反并联二极管。前文结合图15a至图15d中均以mosfet为例进行说明，若q11、q12、q13、q14等是igbt及其反并联二极管，将mosfet的源极替换为igbt的发射极，mosfet的漏极替换为igbt的集电极，该反并联二极管的阳极与igbt的发射极连接，阴极与igbt的集电极连接即可。
147.本技术实施例还提供了一种组串补偿方法，该方法应用于上文所描述的任一供电系统，供电系统包括第一组串所在的第一支路、第二组串所在的第二支路、第一电压补偿单
元以及控制器，该方法包括以下步骤：
148.切换开关单元从该控制器接收电压补偿使能信号，根据该电压补偿使能信号将第一电压补偿单元接入第一支路，该电压补偿使能信号是根据第一组串的工作状态参数以及第二组串的工作状态参数生成的；第一电压补偿单元，用于对该第一支路的输出电压进行补偿。该切换开关单元位于上述供电系统中。
149.其中，组串的工作状态参数可以是组串的输出电压，和/或是输出电流，和/或输出功率等，本技术以输出电压为例进行说明。
150.在具体实现中，上述控制器获取上述第一组串与上述第二组串的工作状态参数，根据该第一组串的工作状态参数以及该第二组串的工作状态参数生成电压补偿使能信号。比如在上述第一组串与上述第二组串的输出电压不同的情况下，例如该第一组串的输出电压值较小，该控制器可以生成电压补偿使能信号，并向切换开关单元发送该电压补偿使能信号，该切换开关单元在接收到该电压补偿使能信号的情况下，控制上述第一电压补偿单元接入上述第一支路。即第一电压补偿单元只接入需要进行电压补偿的第一支路，而不需要进行电压补偿的第二支路则不接入第一电压补偿单元，避免电压补偿单元在第二支路中造成不必要的系统损耗，同时减少供电系统中电压补偿单元的数量，降低系统成本。
151.进一步的，供电系统还包括第一直流总线和第二直流总线；上述第一电压补偿单元包括第一输出端以及第二输出端，其中第一输出端连接至第一直流总线；切换开关单元根据该电压补偿使能信号将第一电压补偿单元接入第一支路具体实现为：切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，将第一电压补偿单元的第二输出端连接至第一组串的一端；该第一组串的另一端连接至第二直流总线。若该第一直流总线是负直流总线，则该第一电压补偿单元的第一输出端是负输出端，第二输出端是正输出端；若该第一直流总线是正直流总线，则该第一电压补偿单元的第一输出端是正输出端，第二输出端是负输出端，切换开关单元以及第一电压补偿单元既可以设置在正直流总线侧，也可以设置在负直流总线侧，可以提高供电系统的适用性。
152.更进一步的，上述切换开关单元还根据上述电压补偿使能信号，将第二组串的一端连接至第一直流总线；第二组串的另一端连接至第二直流总线。
153.需要说明的是，在默认状态下，第一电压补偿单元是既不接入第一支路也不接入第二支路的。
154.另外，在第一组串和第二组串的输出电压相同的情况下，上述控制器可以根据上述第一组串的工作状态参数以及上述第二组串的工作状态参数不生成电压补偿使能信号或者生成电压补偿默认信号，切换开关单元在没有接收到电压补偿使能信号或接收到电压补偿默认信号时，控制第一电压补偿单元既不接入第一支路也不接入第二支路。
155.在一可选实施方式中，该供电系统应用于光伏，第一组串与第二组串为光伏组串，控制器可以设于该供电系统中的光伏逆变控制模块。
156.在另一可选实施方式中，供电系统的第一组串和第二组串分别设置有处理器，该处理器可以采集对应组串的工作状态参数，并将采集到的工作状态参数汇总至任一处理器中，获取到所有组串工作状态参数的处理器为上述控制器。
157.在一种可能的实现方式中，上述控制器还可以根据上述第一组串的工作状态参数以及上述第二组串的工作状态参数，确定电压补偿参考值，并向上述第一电压补偿单元发
送该电压补偿参考值，使得该第一电压补偿单元根据该电压补偿参考值对第一支路的输出电压进行补偿，即该电压补偿参考值为该第一电压补偿单元的输出电压值。
158.在一可行实施方式中，该切换开关单元包括第一电压补偿单元与第一组串之间的第一切换子开关，该第一切换子开关为触点开关或半导体开关。上述切换开关单元根据该电压补偿使能信号将第一电压补偿单元接入第一支路具体实现为：该切换开关单元根据电压补偿使能信号，控制该第一切换子开关连通第一电压补偿单元与第一组串。该切换开关单元的具体结构以及具体实现过程可以参考前文结合图4至图9所描述的实施例，此处不作赘述。例如，该第一切换子开关包括第一半导体开关和第二半导体开关，其中该第一半导体开关用于连通第一电压补偿单元与第一组串，该第二半导体开关用于断开该第一组串与该供电系统中的第一直流总线。上述切换开关单元根据电压补偿使能信号，控制该第一切换子开关连通第一电压补偿单元与第一组串可以具体实现为：根据该电压补偿使能信号控制该第一半导体开关连通第一电压补偿单元与第一组串，并控制该第二半导体开关断开该第一组串与第一直流总线。通过使用半导体开关作为切换开关单元，相对于触点开关来说，可以缩小供电系统的体积，并且可以在高电压高电流情况下进行导通以及关断操作，提高了系统安全性。又例如，该第一切换子开关包括第三半导体开关和二极管，其中该第三半导体开关用于连通第一电压补偿单元与第一组串，该二极管在第三半导体开关连通第一电压补偿单元与第一组串的情况下处于反向截止状态，从而断开上述第一组串与该供电系统中的第一直流总线。上述切换开关单元根据电压补偿使能信号，控制该第一切换子开关连通第一电压补偿单元与第一组串也可以具体实现为：该切换开关单元根据上述电压补偿使能信号，控制该第三半导体开关连通第一电压补偿单元与第一组串，并使得该第一组串与第一直流总线断开。通过使用半导体开关和二极管的组合来作为切换开关单元，相对于使用两个半导体开关来说，进一步降低了系统成本。
159.进而在一可选实施方式中，该切换开关单元还包括第二切换子开关；上述切换开关单元还根据电压补偿使能信号，控制该第二切换子开关连通供电系统中的第一直流总线与第二组串。
160.需要说明的是，上述切换开关单元将上述电压补偿单元接入第一支路后，由于各个组串之间的工作状态参数在不断变化，上述控制器可以根据组串之间的工作状态参数重新确定第一组串，即重新确定了需要进行电压补偿的组串。当切换开关单元中包括触点开关时，为了避免触点开关发生粘连，该控制器在对切换开关单元进行关断之前，可以先控制第一电压补偿单元的输出电压值等于或低于预设阈值，然后再控制该切换开关单元断开，该预设阈值由触点开关的型号确定。
161.在一种可能的实施例中，该供电系统包括n个组串所在的n个支路以及m个电压补偿单元，n和m均为正整数，且m小于n；该n个支路包括第一支路和第二支路，该m个电压补偿单元包括第一电压补偿单元。上述切换开关单元还根据上述电压补偿使能信号，将部分或全部的电压补偿单元分别接入部分支路。具体实现过程可以参考前文结合图13所描述的实施例，此处不作赘述。
162.在一可行的实施方式中，每个组串包括至少一个直流组件以及与直流组件对应的变换器；上述控制器控制该变换器对对应直流组件的工作状态进行调节。示例性的，该变换器可以是降压电路或升压电路，该控制器通过控制该变换器的输出电压的大小来对直流组
件的工作状态进行调整。
163.需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
164.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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。