电池群并联系统、控制方法及存储介质与流程

1.本发明涉及供电系统技术领域，特别是一种电池群并联系统、控制方法及存储介质。


背景技术：

2.传统的备电电池系统要组成高电压的供电是把电池串联起来使用，在串联的电池中，如果其中有一个电池出现问题，系统的供电就会中断无法供电。考虑到此风险，实际计算配置的可供电时间按1套电池系统计算，在实际的供电系统中则会采用1 1的模式，也就是采用两套电池系统作为风险备份，即需要额外增加一倍的储备能量；而传统电池系统由于单体电池的性能不一致，很容易形成木桶效应，即电池组中性能最差的一节电池决定了整组电池的性能；在传统电池系统单体电池出现异常时，大多数情况需相关技术人员快速维护和修复，并要求周期短，但往往因环境条件和反应速度的限制，很难满足实际的需求；此外，传统电池系统一般需要定制开发，一旦集成为系统后，后期会难以实现扩容，当用户需求发生变更后，无法灵活响应客户需求。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池群并联系统，能够稳定的进行供电，可靠性高，且能够满足不同功率需求进行功率扩容或降低输出，适应范围大。
4.本发明还提出一种电池群并联系统的控制方法。
5.本发明还提出一种用于实现上述电池群并联系统的控制方法的计算机可读存储介质。
6.第一方面，根据本发明实施例的电池群并联系统，包括输出接口、控制开关、总控制模块、多个储能模块、多个输出模块、多个充电模块以及多个控制模块；所述输出接口用于与负载连接；多个所述储能模块以串联方式依次连接后形成总储能模块，所述总储能模块的输出端通过所述控制开关后与所述输出接口连接；每一个所述输出模块的输入端与对应的所述储能模块的输出端连接，多个所述输出模块以并联方式连接形成第一总输出模块，所述第一总输出模块的输出端与所述输出接口连接；每一个所述充电模块的输出端分别与对应的所述储能模块的输入端连接，所述充电模块的输入端连接交流电或直流电；每一个所述控制模块均与对应的所述储能模块的反馈端、所述充电模块的控制端及所述输出模块的控制端连接；所述总控制模块与所述控制开关的控制端连接，并分别与多个所述控制模块通讯连接。
7.根据本发明第一方面实施例的电池群并联系统，至少具有如下有益效果：通过将输出模块以并联方式连接后形成第一总输出模块向输出接口供电，则在系统最大功率输出范围内，总控制模块可以根据负载的功率需求，使系统输出相应的功率，以满足不同功率需求的负载，有效地提升了供电的适应性，且能够保证功率稳定的输出，不会因单个储能模块
的性能降低，而使输出功率降低，同时多个储能模块之间以串联的方式连接，则可以提高整体系统的抗冲击能量，可以保护系统的其它硬件，避免受到外部瞬间大电流的冲击，有效地提升了安全性和可靠性；同时配合控制开关，在任一个储能模块出现异常时，可以及时切断总储能模块与输出接口之间的回路，进而确保整体系统还可以正常进行供电。
8.根据本发明的一些实施例，还包括第一隔离模块和第二隔离模块；所述第一隔离模块设于所述总储能模块的正极端与所述输出接口所连接的节点上；所述第二隔离模块设于所述第一总输出模块的正极端与所述输出接口连接的节点上。
9.根据本发明的一些实施例，所述充电模块包括整流单元、第一升降压单元、第一高频整流单元以及第一反馈单元：所述整流单元的输入端与所述交流电或所述直流电连接；所述第一升降压单元的输入端与所述整流单元的输出端连接，所述第一升降压单元的控制端与对应的所述控制模块连接；所述第一高频整流单元的输入端与所述第一升降压单元的输出端连接，所述第一高频整流单元的输出端与对应的所述储能模块的输入端连接；所述第一反馈单元的输入端与所述第一高频整流单元的反馈端连接，所述第一反馈单元的输出端与对应的所述控制模块连接。
10.根据本发明的一些实施例，所述充电模块包括整流单元、第一升降压单元、脉冲式充放电单元以及第一反馈单元：所述整流单元的输入端与所述交流电或所述直流电连接；所述第一升降压单元的输入端与所述整流单元的输出端连接，所述第一升降压单元的控制端与对应的所述控制模块连接；所述脉冲式充放电单元的输入端与所述第一升降压单元的输出端连接，所述脉冲式充放电单元的输出端与对应的所述储能模块的输入端连接；所述第一反馈单元的输入端与所述脉冲式充放电单元的反馈端连接，所述第一反馈单元的输出端与对应的所述控制模块连接。
11.根据本发明的一些实施例，所述输出模块包括短路保护单元、第二升降压单元、第二高频整流单元及第二反馈单元；所述短路保护单元的输入端与对应的所述储能模块的输出端连接；所述第二升降压单元的输入端与所述短路保护单元的输出端连接，所述第二升降压单元的控制端与对应的所述控制模块连接；所述第二高频整流单元的输入端与所述第二升降压单元的输出端连接，所述第二高频整流单元还具有正极端和负极端，每一个所述输出模块所述第二高频整流单元的所述正极端和所述负极端分别与所述输出接口连接；所述第二反馈单元的输入端与所述第二高频整流单元的反馈端连接，所述第二反馈单元的输出端与对应的所述控制模块连接。
12.第二方面，根据本发明实施例的电池群并联系统，包括输出接口、控制开关、总控制模块、多个储能模块、多个输出模块、多个充电模块以及多个控制模块；所述输出接口用于与负载连接；多个所述储能模块以串联方式依次连接后形成总储能模块，所述总储能模块的输出端通过所述控制开关后与所述输出接口连接；每一个所述输出模块的输入端与对应的所述储能模块的输出端连接，至少两个所述输出模块为一组依次串联后形成第二总输出模块，每一组所述第二总输出模块以并联方式连接后形成第三总输出模块，所述第三总输出模块的输出端与所述输出接口连接；每一个所述充电模块的输出端分别与对应的所述储能模块的输入端连接，所述充电模块的输入端连接交流电或直流电；每一个所述控制模块均与对应的所述储能模块的反馈端、所述充电模块的控制端及所述输出模块的控制端连接；所述总控制模块与所述控制开关的控制端连接，并分别与多个所述控制模块通讯连接。
13.根据本发明第二方面实施例的电池群并联系统，至少具有如下有益效果：通过将第二总输出模块以并联方式连接后形成第一总输出模块向输出接口供电，则在系统最大功率输出范围内，总控制模块可以根据负载的功率需求，使系统输出相应的功率，进而可以满足不同功率需求的负载，有效地提升了供电的适应性，且能够保证功率稳定的输出，不会因单个储能模块的性能降低，而使输出功率降低，同时多个储能模块之间以串联的方式连接，则可以提高整体系统的抗冲击能量，可以保护系统的其它硬件，避免受到外部瞬间大电流的冲击，有效地提升了安全性和可靠性；同时配合控制开关，在任一个储能模块出现异常时，可以及时切断总储能模块与输出接口之间的回路，进而确保整体系统还可以正常进行供电。
14.根据本发明的一些实施例，还包括第一隔离模块和第二隔离模块；所述第一隔离模块设于所述总储能模块的正极端与所述输出接口所连接的节点上；所述第二隔离模块设于所述第三总输出模块的正极端与所述输出接口所连接的节点上。
15.根据本发明的一些实施例，所述输出模块包括短路保护单元、第二升降压单元、第二高频整流单元及第二反馈单元；所述短路保护单元的输入端与对应的所述储能模块的输出端连接；所述第二升降压单元的输入端与所述短路保护单元的输出端连接，所述第二升降压单元的控制端与对应的所述控制模块连接；所述第二高频整流单元的输入端与所述第二升降压单元的输出端连接，所述第二高频整流单元还具有正极端和负极端；所述第二反馈单元的输入端与所述第二高频整流单元的反馈端连接，所述第二反馈单元的输出端与对应的所述控制模块连接；其中，每一个所述第二总输出模块内的前一个所述第二高频整流单元的所述负极端与下一个所述第二高频整流单元的所述正极端依次连接，且每一个所述第二总输出模块内的第一个所述第二高频整流单元的所述正极端以及最后一个所述第二高频整流单元的所述负极端通过并联连接方式以形成所述第三总输出模块后与所述输出接口连接。
16.第三方面，根据本发明实施例的电池群并联系统的控制方法，应用于如第一方面实施例或第二方面实施例所述的电池群并联系统，具体步骤包括：
17.采集各个所述储能模块和各个所述输出模块的工作状态，确定当前最大可持续输出功率；
18.根据所述负载的功率需求，控制对应的所述输出模块进行功率输出；
19.持续识别所述储能模块的工作状态，当任一个所述储能模块出现异常时，切断所述控制开关。
20.根据本发明实施例的电池群并联系统的控制方法，至少具有如下有益效果：能够在系统最大功率输出范围内，可以根据负载的功率需求输出相应的功率，以满足不同功率需求的负载，有效地提升了供电的适应性，且能够保证功率稳定的输出，不会因单个储能模块的性能降低，而使输出功率降低，同时对多个储能模块的工作状态进行监督，当任一个储能模块出现异常时，则及时停止对应储能模块对应的输出模块，并同步切断控制开关，临时切断系统的抗冲击回路，以便于维修人员进行维修和替换，同时还能够确保整体系统还能够输出功率，以实现不停电的维护，有效地提升了安全性和可靠性。
21.第四方面，根据本发明实施例的计算机可读存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个所述程序可被一个或者多个处理器执行，所述程序被处理器
执行时实施如第三方面实施例所述的电池群并联系统的控制方法的步骤。
22.本发明第四方面实施例的计算机可读存储介质具有和第三方面实施例的电池群并联系统的控制方法一样的效果，在此不做赘述。
23.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1为本发明第一方面的第一种实施例的电池群并联系统的原理示意图；
26.图2为本发明第一方面的第二种实施例的电池群并联系统的原理示意图；
27.图3为图1示出的电池群并联系统的充电模块的具体结构示意图；
28.图4为图1示出的电池群并联系统的充电模块另一种实施例的具体结构示意图；
29.图5为图1示出的电池群并联系统的输出模块的具体结构示意图；
30.图6为图5示出的电池群并联系统的输出模块的第二升降压单元的电路具体结构示意图；
31.图7为本发明第一方面的第三种实施例的电池群并联系统的原理示意图；
32.图8为本发明第二方面的第一种实施例的电池群并联系统的原理示意图；
33.图9为本发明第二方面的第二种实施例的电池群并联系统的原理示意图；
34.图10为本发明第二方面的电池群并联系统其中一个第二总输出模块设置两个输出模块的原理示意图；
35.图11为本发明第二方面的第三种实施例的电池群并联系统的原理示意图；
36.图12为本发明第三方面实施例的电池群并联系统的控制方法的流程示意图。
37.附图标记：
38.输出接口100；
39.控制开关200；
40.储能模块300；
41.输出模块400、短路保护单元410、第二升降压单元420、升降压变换电路421、第二高频整流单元430、第二反馈单元440、第一总输出模块401、第二总输出模块402、第三总输出模块403；
42.充电模块500、整流单元510、第一升降压单元520、第一高频整流单元530、第一反馈单元540、脉冲式充放电单元550；
43.控制模块600；
44.总控制模块700；
45.第一隔离模块800；
46.第二隔离模块900。
具体实施方式
47.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附
图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
49.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
50.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
51.参照图1，根据本发明第一方面实施例的电池群并联系统，包括输出接口100、控制开关200、总控制模块700、多个储能模块300、多个输出模块400、多个充电模块500以及多个控制模块600；输出接口100用于与负载连接；多个储能模块300以串联方式依次连接后形成总储能模块，总储能模块的输出端通过控制开关200后与输出接口100连接；每一个输出模块400的输入端与对应的储能模块300的输出端连接，多个输出模块400以并联方式连接形成第一总输出模块401，第一总输出模块401的输出端与输出接口100连接；每一个充电模块500的输出端分别与对应的储能模块300的输入端连接，充电模块500的输入端连接交流电或直流电；每一个控制模块600均与对应的储能模块300的反馈端、充电模块500的控制端及输出模块400的控制端连接；总控制模块700与控制开关200的控制端连接，并分别与多个控制模块600通讯连接。
52.其中，需要说明的是，输出接口100可以是一个具体接口硬件，其作用是：在以上述方式连接后，串联后的多个储能模块300的输出端以及第一总输出模块401的输出端是作为同一个节点进行输出，即多个储能模块300的串联后的正极端与第一总输出模块401的正极端连接后接在负载上，多个储能模块300的串联后的负极端与第一总输出模块401的负极端连接后接在负载上；同样可以想到是，在实际的应用过程中，输出接口100也可以不采用接口硬件，输出接口100直接由导线或引线的方式，将本发明实施例中对应的接口连接到对应负载上即可。
53.工作原理：如图1所示，由于各输出模块400以并联方式并联到输出接口100，则假设输出模块400共设有n个，每一个输出模块400输出的最大功率为p，n个输出模块400的功率则可以依次分别为p1、p2、p3、p4……
p
n-2
、p
n-1
、pn；则根据并联规律可以确定，整个系统的最大输出功率为p1 p2 p3 p4……
p
n-2
p
n-1
pn，因此该系统可以根据负载以及自身的功率范围选择适当的功率值进行输出，可以有效地扩大了适应性的范围，且在连接负载时，可以限定负载的功率需求小于系统的总输出功率，则在其它支路上的输出模块出现任一异常时，整个系统还可以满足负载功率的需求，以确保系统可以正常工作，此时，对于异常的模块可以进行维修或替换，可以实现不停电的维修或替换，有效地提高了可靠性和安全性；同时，各个储能模块300的输出端还以串联的方式相连接，可以提升整体对大电流的抗冲击作用，以
保护系统的其它硬件，避免受到外部瞬间大电流的冲击，有效地提升了安全性或可靠性。
54.参照图2，在本发明的一些实施例中，还包括第一隔离模块800和第二隔离模块900；第一隔离模块800设于总储能模块的正极端与输出接口100所连接的节点上；第二隔离模块900设于第一总输出模块401的正极端与输出接口100连接的节点上。设置第一隔离模块800，可以避免出现电流倒灌的情况，以确保串联后的多个储能模块300的正极端只能向输出接口100输出电流，第二隔离模块900则可以确保第一总输出模块401的正极端只能向输出接口100输出电电流，有效地提升了安全性和可靠性。
55.其中，在本发明的一些实施例中，第一隔离模块800和第二隔离模块900可以采用二极管或是mos管等相关半导体，配合相应的外围电路，则可以确保电流只能往一个方向输出，其中，在本实施例中，第一隔离模块800和第二隔离模块900则均采用了二极管，只要使对应模块的正极端连接到二极管的阳极，二极管的阳极则连接到输出接口100处，则可以实现防止电流倒灌的情况，而其它可以实现防止电流倒灌的电路结构属于本领域技术人员常规的技术手段，此处则不再作过多的赘述。
56.在本发明的一些实施例中，储能模块300采用是电池结构，即单个储能模块300可以是至少一个电池，当至少有两个电池以上时，则可以采用串联的方式或是并联的方式进行连接，在本发明中，储能模块300采用的是能够进行重复充放电的蓄电池。
57.参照图3，在本发明的一些实施例中，充电模块500可以采用ac/dc或dc/dc电路，将不同电压等级的交直流输入变成储能模块300可以接受电压的直流电，来实现对储储能模块300的充电。具体地，充电模块500包括整流单元510、第一升降压单元520、第一高频整流单元530以及第一反馈单元540：整流单元510的输入端与交流电或直流电连接；第一升降压单元520的输入端与整流单元510的输出端连接，第一升降压单元520的控制端与对应的控制模块600连接；第一高频整流单元530的输入端与第一升降压单元520的输出端连接，第一高频整流单元530的输出端与对应的储能模块300的输入端连接；第一反馈单元540的输入端与第一高频整流单元530的反馈端连接，第一反馈单元540的输出端与对应的控制模块600连接。其中，整流单元510的输入端与交流或直流电源的输出端连接，第一反馈单元540用于将充电模块500输出的电流、电压等参数反馈至对应的控制模块600，再由控制模块600传输至总控制模块700。
58.整流单元510采用的是全桥整流电路或者半桥整流电路。交流或直流电源经过整流单元510变为储能模块300能够接受的直流输入，再经过第一升降压单元520进行升降压处理，使得直流输入的电压也能够符合储能模块300的要求。第一升降压单元520包括高频开关管和高频变压器，高频开关管采用mos管或者igbt管，高频变压器用于对整流单元510的输出进行升压或降压处理。可以通过控制模块600控制触发脉冲的给出，需要说明的是，触发脉冲用于控制高频开关管的导通和关断，形成高频交流电。最后经过第一高频整流单元530转换为满足储能模块300要求的直流电。充电模块500的直流输出的电压和电流等参数经过第一反馈单元540反馈给对应的控制模块600。
59.例如，第一反馈单元540可以理解为电压和电流的采集模块，即可以第一反馈单元540可以采用本领域技术人员常规采用的电压采集电路结构和电流采集电路结构，将采集到的电压、电流信息传输至对应的控制模块600。
60.在总控制模块700中可以设置充电模块500的充电电流限流值和充电电压限压值，
其中，充电电流限流值和充电电压限压值的设置是为使储能模块300能够在最佳状态下运行。例如，储能模块300包括12v/100ah的铅酸电池，则充电模块500的充电电压限压值为14.2v，充电电流限流值为10a，即充电电压会小于或等于14.2v，电流会小于或等于10a。当储能模块300的电压值低于充电电压限压值，储能模块300处于恒流或者恒压充电状态，直至储能模块300充满，能够有效减少欠充的现象出现。当储能模块300的电压值高于充电电压限压值，总控制模块700控制充电模块500停止工作，避免出现过充而损坏储能模块300。
61.充电模块500的输入端能够接收不同电压等级的交流电或直流电输入，经过整流单元510、第一升降压单元520以及第一高频整流单元530将交流电或直流电输入转换为储能模块300能够储存的直流电并储存至储能模块300中。且在总控制模块700和控制模块600的控制下，能够对储能模块300以及输入电压进行监控，能够有效避免过充或欠充的情况出现。
62.参照图4，在本发明的一些实施例中，充电模块500包括整流单元510、第一升降压单元520、脉冲式充放电单元550以及第一反馈单元540：整流单元510的输入端与交流电或直流电连接；第一升降压单元520的输入端与整流单元510的输出端连接，第一升降压单元520的控制端与对应的控制模块600连接；脉冲式充放电单元550的输入端与第一升降压单元520的输出端连接，脉冲式充放电单元550的输出端与对应的储能模块300的输入端连接；第一反馈单元540的输入端与脉冲式充放电单元550的反馈端连接，第一反馈单元540的输出端与对应的控制模块600连接。
63.交流或直流电源经过整流单元510变为储能模块300能够接受的直流输入，再经过第一升降压单元520进行升降压处理，最后通过脉冲式充放电路模块对储能模块300进行活化处理。可以理解的是，当储能模块300的健康状况为亚健康状态，智慧电池则进行主动维护，通过脉冲式充放电单元550对储能模块300中的蓄电池进行活化，使储能模块300恢复健康。需要说明的是，充电模块500的脉冲式充放电活化参数可以通过总控制模块700进行配置。
64.脉冲式充放电单元550为智慧电池提供了自我维护功能，即在储能模块300的健康状况处于亚健康状态，启动自我维护功能。交流电输入或直流电输入经过整流单元510、第一升降压单元520以及脉冲式充放电单元550进入储能模块300，在脉冲式充放电单元550的作用下，能够对储能模块300进行活化，即使储能模块300恢复健康。总控制模块700和对应的控制模块600则对储能模块300的健康状况进行监测，且在监测到储能模块300恢复健康则停止脉冲式充放电单元550的工作，能够有效实现储能模块300内蓄电池的多次利用，减少蓄电池的浪费。
65.例如，脉冲式充放电单元550包括脉冲充电电路和脉冲放电电路，用于对储能单元进行活化，活化可以理解为对储能单元进行的深度充放电流程。脉冲式充电电路对储能模块300进行充电，脉冲式放电电路则对储能模块300进行放电。如脉冲式充电电路采用ne555芯片作为脉冲的发生器，脉冲放电电路可以采用rc放电电路与受脉冲控制的开关连接的方式实现放电，以使得对储能模块300进行循环地充放电，达到活化的效果。
66.参照图5，在本发明的一些实施例中，输出模块400包括短路保护单元410、第二升降压单元420、第二高频整流单元430及第二反馈单元440；短路保护单元410的输入端与对应的储能模块300的输出端连接；第二升降压单元420的输入端与短路保护单元410的输出
端连接，第二升降压单元420的控制端与对应的控制模块600连接；第二高频整流单元430的输入端与第二升降压单元420的输出端连接，第二高频整流单元430还具有正极端和负极端，每一个输出模块400第二高频整流单元430的正极端和负极端分别与输出接口100连接；第二反馈单元440的输入端与第二高频整流单元430的反馈端连接，第二反馈单元440的输出端与对应的控制模块600连接。
67.从储能模块300流出的直流电经过短路保护单元410，再经过第二升降压单元420做升降压，控制模块600控制触发脉冲的给出，最后经过第二高频整流单元430输出满足负载要求的直流电，而直流输出第二反馈单元440则采集输出的直流电的电压和电流参数，并反馈至对应的控制模块600。需要说明的是，短路保护单元410可以采用熔断器或断路器进行保护，在发生短路的情况下，能够触发熔断器或者断路器，使输出模块400停止工作，从而避免对储能模块300造成损坏；第二升降压单元420包括高频开关管和高频变压器，高频开关管采用mos管或者igbt管，高频变压器用于对短路保护单元410的输出进行升压或降压处理。
68.第二反馈单元440可以直流电流采样电路结构或直流电压采样电路结构，以对第二高频整流单元430输出直流电的电流或电压进行检测，并将检测结果传输至对应的控制模块600。
69.在总控制模块700中可以设置输出模块400的输出限流保护值、低电压保护值等参数，输出限流保护值和低电压保护值为使储能模块300处于最佳运行状态的参数。例如，储能模块300包括12v/100ah的铅酸电池，则放电时的低电压保护值为10.8v。总控制模块700控制输出模块400工作时，储能模块300处于放电状态，直至储能模块300的输出电压降到低电压保护值则停止，即总控制模块700采集到的储能模块300电压值小于或等于10.8v，则控制输出模块400停止工作，避免出现过放而损坏储能模块300。
70.输出模块400能够将储能模块300输出的直流电转换为不同电压等级的直流电输出，以满足用户的需求。用于输出直流电的输出模块400通过短路保护电路、第二升降压单元420以及第二高频整流单元430将储能模块300输出的直流电转换为满足用户要求的直流电。且在总控制模块700和控制模块600的控制下，能够对储能模块300以及输出电压进行监控，能有效避免出现过放的情况而损坏储能模块300。
71.参照图6，在本发明一些实施例中，第一升降压单元520和第二升降压单元420均包括多个升降压变换电路421，其中，多个升降压变换电路421是并联设置的，可以理解的是，由对应的控制模块600给出pwm控制信号，pwm控制信号作为触发脉冲控制升降压变换电路421进行升降压处理，最后经过滤波处理。
72.具体地，升降压变换电路421包括第一场效应管、第二场效应管、滤波电容和变压器，触发脉冲从第一场效应管和第二场效应管的栅极进入升降压变换电路421，如对应的控制模块600输出的触发脉冲进入第一升降压单元520内的升降压变换电路421的第一场效应管和第二场效应管的栅极；对应的控制模块600输出的触发脉冲进入第二升降压单元420内的升降压变换电路421的第一场效应管和第二场效应管的栅极。第一场效应管和第二场效应管的源极接地，第一场效应管和第二场效应管的漏极与变压器连接。可以理解的是，变压器采用三绕组，第一绕组的第一端与第一场效应管的漏极连接，第一绕组的第二端与滤波电容的阳极端连接，第二绕组的第一端与第二场效应管的漏极连接，第二绕组的第二端与
滤波电容的阳极端连接，而多个升降压变换电路421的变压器的第三绕组串联。
73.采用三个升降压变换电路421，如第一升降压变换电路421、第二升降压变换电路421和第三升降压变换电路421，则各变压器的第三绕组依次串联，第一升降压变换电路421的变压器的第三绕组连接多个并联的电容后与桥式整流电路第一输入端连接，第三升降压变换电路421的变压器的第三绕组的第二端与桥式整流电路的第二输入端连接。而在滤波电容的阳极端连接其他模块的输出端，如在第一升降压单元520中，升降压变换电路421中的滤波电容的阳极端与对应的整流单元510的输出端连接；在第二升降压单元420中，升降压变换电路421中的滤波电容的阳极端与短路保护单元410的输出端连接。
74.通过pwm信号控制多个升降压变换电路421以精准地控制输出的电流电压，升降压变换电路421采用并联方式，减少了电路在大电流工作时的损耗，提高了电路的可靠性。
75.在本发明一些实施例中，控制模块600包括pwm控制芯片，对应的控制模块600上的pwm控制芯片的第一输出端与第一升降压单元520连接，控制模块600上的pwm控制芯片的第二输出端与第二升降压单元420连接，可以理解的是，pwm控制芯片提供触发脉冲并控制对应的第一升降压单元520或第二升降压单元420。pwm控制芯片可以采用uc2525芯片。对应的控制模块600还设置有辅助控制电路，辅助控制电路可以采用单片机形成智能的管理控制，使电路的工作控制过程更加安全可靠。对应的控制模块600和控制模块600能使多个升降压变换电路421同频、同相、同脉宽工作，使得升降压变换电路421输出的电流、电压相同，提高了系统工作的稳定性和可靠性。
76.在本发明一些实施例中，控制开关200可以采用接触器、继电器磁、保持继电器等作为自动开关，则控制开关200的控制端与总控制模块700相连，由总控制模块700进行控制，也可以采用手动开关的方式，由总控制模块700发出警告信号，以提醒工作人员进行手动切断或闭合。
77.下面以一个具体的实施例，如图7，以对本发明第一方面的实施例作进一步的说明，在本实施例中，总控制模块700、输出接口100、第一隔离模块800、第二隔离模块900以及控制开关200则分别设有一个，而控制模块600、充电模块500、储能模块300以及输出模块400则分别设有5个，即共有5个输出模块400通过并联的方式形成一个第一总输出模块401进行功率输出，在本实施例中，5个输出模块400的最大功率均分别为pa，则系统的输出功率则在0～5pa之间，则在实际的应用过程中，可以根据负载的功率需求，以本发明的系统输出功率在在0～5pa之间进行调整，如当前的负载需求是3pa，则使整个系统的输出功率为3pa，当工作中的输出模块400若任一个出现异常，剩余4个输出模块400的输出最大功率为4pa，仍能够满足负载功率为3pa的需求，此时，则可以同步对存在异常而被停用的输出模块400进行检修，此外，由于5个储能模块300是串联的方式，故可以对外部的电流起到抗冲击的效果，以保护系统内部的其它硬件，在实际应用过程中，若检测到任一个储能模块300出现异常，则可以切断控制开关200，此时，则可以对储能模块300进行检修，而此时，输出接口100仅能接收到输出模块400的电流输出。
78.根据本发明第一方面实施例的电池群并联系统，至少具有如下有益效果：通过将输出模块400以并联方式连接后形成第一总输出模块401向输出接口100供电，则在系统最大功率输出范围内，总控制模块700可以根据负载的功率需求，使系统输出相应的功率，以满足不同功率需求的负载，有效地提升了供电的适应性，且能够保证功率稳定的输出，不会
因单个储能模块300的性能降低，而使输出功率降低，同时多个储能模块300之间以串联的方式连接，则可以提高整体系统的抗冲击能量，可以保护系统的其它硬件，避免受到外部瞬间大电流的冲击，有效地提升了安全性和可靠性；同时配合控制开关200，在任一个储能模块300出现异常时，可以及时切断总储能模块与输出接口100之间的回路，进而确保整体系统还可以正常进行供电。
79.参照图8，第二方面，根据本发明实施例的电池群并联系统，包括输出接口100、控制开关200、总控制模块700、多个储能模块300、多个输出模块400、多个充电模块500以及多个控制模块600；输出接口100用于与负载连接；多个储能模块300以串联方式依次连接后形成总储能模块，总储能模块的输出端通过控制开关200后与输出接口100连接；每一个输出模块400的输入端与对应的储能模块300的输出端连接，至少两个输出模块400为一组依次串联后形成第二总输出模块402，每一组第二总输出模块402以并联方式连接后形成第三总输出模块403，第三总输出模块403的输出端与输出接口100连接；每一个充电模块500的输出端分别与对应的储能模块300的输入端连接，充电模块500的输入端连接交流电或直流电；每一个控制模块600均与对应的储能模块300的反馈端、充电模块500的控制端及输出模块400的控制端连接；总控制模块700与控制开关200的控制端连接，并分别与多个控制模块600通讯连接。
80.其中，需要说明的是，输出接口100可以是一个具体接口硬件，其作用是：在以上述方式连接后，串联后的多个储能模块300的输出端以及第三总输出模块403的输出端是作为同一个节点进行输出，即多个储能模块300的串联后的正极端与第三总输出模块403的正极端连接后接在负载上，多个储能模块300的串联后的负极端与第三总输出模块403的负极端连接后接在负载上；同样可以想到是，在实际的应用过程中，输出接口100也可以不采用接口硬件，输出接口100直接由导线或引线的方式，将本发明实施例中对应的接口连接到对应负载上即可。
81.工作原理：如图8示，由于各第二总输出模块402以并联方式并联到输出接口100，则假设第二总输出模块402共设有n个，每一个第二总输出模块402输出的最大功率为p，n个第二总输出模块402的功率则可以依次分别为p1、p2、p3、p4……
p
n-2
、p
n-1
、pn；则根据并联规律可以确定，整个系统的最大输出功率为p1 p2 p3 p4……
p
n-2
p
n-1
pn，因此可以该系统可以根据负载以及自身的功率范围选择适当的功率值进行输出，可以有效地扩大了适应性的范围，且在连接负载时，可以限定负载的功率需求小于系统的总输出功率，则在其它支路上的第二总输出模块402中的输出模块400任一个出现异常时，整个系统还可以满足负载功率的需求，以确保系统可以正常工作，此时，对于异常的模块可以进行维修或替换，可以实现不停电的维修或替换，有效地提高了可靠性和安全性；同时，各个储能模块300的输出端还以串联的方式相连接，可以提升整体对大电流的抗冲击作用，以保护系统的其它硬件，避免受到外部瞬间大电流的冲击，有效地提升了安全性或可靠性；与第一方面实施例不同的是，第二总输出模块402是由至少两个输出模块400串联后再输出，故第二总数出模块总电压是由每一个输出模块400的电压值累加后的值。
82.参照图9，在本发明的一些实施例中，还包括第一隔离模块800和第二隔离模块900；第一隔离模块800设于总储能模块的正极端与输出接口100所连接的节点上；第二隔离模块900设于第三总输出模块403的正极端与输出接口100所连接的节点上。
83.在本发明的一些实施例中，充电模块500、储能模块300、总控制模块700、控制模块600以及控制模块600均可以采用如本发明第一方面实施例所提到的结构。
84.参考图10，在本发明的一些实施例中，输出模块400包括短路保护单元410、第二升降压单元420、第二高频整流单元430及第二反馈单元440；短路保护单元410的输入端与对应的储能模块300的输出端连接；第二升降压单元420的输入端与短路保护单元410的输出端连接，第二升降压单元420的控制端与对应的控制模块600连接；第二高频整流单元430的输入端与第二升降压单元420的输出端连接，第二高频整流单元430还具有正极端和负极端；第二反馈单元440的输入端与第二高频整流单元430的反馈端连接，第二反馈单元440的输出端与对应的控制模块600连接；其中，每一个第二总输出模块402内的前一个第二高频整流单元430的负极端与下一个第二高频整流单元430的正极端依次连接，且每一个第二总输出模块402内的第一个第二高频整流单元430的正极端以及最后一个第二高频整流单元430的负极端通过并联连接方式以形成第三总输出模块403后与输出接口100连接。如图10，第二总输出模块402由两个输出模块400对应的第二高频整流单元430的输出端口通过串联方式连接后再输出。
85.下面以一个具体的实施例，如图11，以对本发明第一方面的实施例作进一步的说明，在本实施例中，总控制模块700、输出接口100、第一隔离模块800、第二隔离模块900以及控制开关200则分别设有一个，而控制模块600、充电模块500、储能模块300以及输出模块400则分别设有6个，其中，每两个输出模块400串联后形成一个第二总输出模块402，即共有3个第二总输出模块402通过并联的方式形成一个第三总输出模块403进行功率输出，在本实施例中，6个输出模块400的最大功率均分别为pa，则每一个第二总输出模块402的输出功率为2pa，则系统的输出功率则在0～6pa之间，而每一个第二总输出模块402的电压值则是两个输出模块400的电压值，则在实际的应用过程中，可以根据负载的功率需求，以本发明的系统输出功率在在0～6pa之间进行调整，如当前的负载需求是4pa，则使整个系统的输出功率为4pa，当工作中的第二总输出模块402中的输出模块400若任一个出现异常时，则剩余的两个第二总输出模块402最大功率仍为4pa，仍可以满足负载功率的需求，此时，则可以同步对存在异常而被停用的第二总输出模块402中对应的输出模块400进行检修，此外，由于6个储能模块300是串联的方式，故可以对外部的电流起到抗冲击的效果，以保护系统内部的其它硬件，在实际应用过程中，若检测到任一个储能模块300出现异常，则可以切断控制开关200，此时，则可以对储能模块300进行检修，而此时，输出接口100仅能接收到输出模块400的电流输出。
86.根据本发明第二方面实施例的电池群并联系统，至少具有如下有益效果：通过将第二总输出模块402以并联方式连接后形成第一总输出模块401向输出接口100供电，则在系统最大功率输出范围内，总控制模块700可以根据负载的功率需求，使系统输出相应的功率，进而可以满足不同功率需求的负载，有效地提升了供电的适应性，且能够保证功率稳定的输出，不会因单个储能模块300的性能降低，而使输出功率降低，同时多个储能模块300之间以串联的方式连接，则可以提高整体系统的抗冲击能量，可以保护系统的其它硬件，避免受到外部瞬间大电流的冲击，有效地提升了安全性和可靠性；同时配合控制开关200，在任一个储能模块300出现异常时，可以及时切断总储能模块与输出接口100之间的回路，进而确保整体系统还可以正常进行供电。
87.参照图12，第三方面，根据本发明实施例的电池群并联系统的控制方法，应用于如第一方面实施例或第二方面实施例的电池群并联系统，具体步骤包括：
88.采集各个储能模块300和各个输出模块400的工作状态；
89.根据负载的功率需求，控制对应的输出模块400进行功率输出；
90.持续识别储能模块300的工作状态，当任一个储能模块300出现异常时，切断控制开关200。
91.故本发明实施例的第三方面的实施例的电池群并联系统的控制方法可以结合第一方面实施例或第二方面实施例的工作原理，对输出接口100的输出功率的状态、控制开关200的状态以及各输出模块400的工作状态进行控制，进而可以在满足负载的功率需求的情况下，不仅可以确保整体系统的进行工作，同时可以根据故障的情况，对输出模块400的工作状态和控制开关200的状态进行切换，进而确保整个电池群并联系统可以正常工作。
92.根据本发明实施例的电池群并联系统的控制方法，至少具有如下有益效果：能够在系统最大功率输出范围内，可以根据负载的功率需求，使系统输出相应的功率，进而可以满足不同功率需求的负载，有效地提升了供电的适应性，且能够保证功率稳定的输出，不会因单个储能模块300的性能降低，而使输出功率降低，同时对多个储能模块300的工作状态进行监督，当任一个储能模块300出现异常时，则及时停止对应储能模块300对应的输出模块400，并同步切断控制开关200，临时切断系统的抗冲击回路，以便于维修人员进行维修和替换，同时还能够确保整体系统还能够输出功率，以实现不停电的维护，有效地提升了安全性和可靠性。
93.第四方面，根据本发明实施例的计算机可读存储介质，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，程序被处理器执行时实施如第三方面实施例的电池群并联系统的控制方法的步骤。
94.本发明第四方面实施例的计算机可读存储介质具有和第三方面实施例的电池群并联系统的控制方法一样的效果，在此不做赘述。
95.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于r电池群并联系统m、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
96.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
97.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。