直流充放电系统及其充放电方法与流程

1.本技术涉及电池领域，具体涉及一种直流充放电系统及其充放电方法。


背景技术：

2.相关技术中，通常是采用交流充放电系统对电池进行充电，该交流充放电系统可以包括：供电组件、交流母线槽、变压器和电池。该供电组件用于将直流电转换为交流电，并将交流电经过多次电压转换后传输至交流母线槽。该变压器将交流母线槽提供的交流电整流并降压后传输至该电池。由此实现为电池充电。
3.但是相关技术中，采用交流充放电系统对电池充电的灵活性和效率较低。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供一种直流充放电系统及其充放电方法，能够解决相关技术中交流充放电系统对电池充电的灵活性和效率较低的问题。
5.第一方面，提供了一种直流充放电系统的充放电方法，应用于直流充放电系统，方法包括：
6.在确定直流充放电系统中电池模组中的电池处于充电阶段后，若直流充放电系统中发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电源；
7.若发电模组所提供的电能不足，则分别控制发电模组和直流充放电系统中的电网模组为电池提供直流电源；
8.若发电模组无法提供电能，则控制电网模组为电池提供直流电源。
9.直流充放电系统能够根据发电模组所提供的电能是否充足，控制发电模组和/或电网模组为电池提供直流电源，由此提高了为电池提供直流充电的灵活性和效率。
10.可选的，控制发电模组为电池提供直流电源，包括：
11.控制发电模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第一电压，以使直流母线为电池提供直流电源；其中，直流母线的电压和第一电压均位于电压阈值范围内。由此控制发电模组为电池充电。
12.可选的，发电模组包括：电能产生组件和第一升压组件，第一升压组件用于将电能产生组件传输的供电电压升压后传输至直流母线；控制发电模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第一电压，包括：
13.控制第一升压组件向直流母线输出的电压为第一电压。由此控制发电模组为电池充电。
14.可选的，在若直流充放电系统中发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电源之后；方法还包括：
15.控制发电模组为电网模组提供直流电源。
16.可选的，电网模组包括：电能提供组件和第二升压组件，第二升压组件用于将直流母线提供的直流电降压后转换为交流电传输至电能提供组件；控制发电模组为电网模组提
供直流电源，包括：
17.控制第二升压组件向电能提供组件输出的电压为参考电压，参考电压大于电能提供组件的额定电压。
18.可选的，控制直流充放电系统中的电网模组为电池提供直流电源，包括：
19.控制电网模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第二电压，以使直流母线为电池提供直流电源，第二电压位于电压阈值范围内。由此控制电网模组为电池充电。
20.可选的，电网模组包括：电能提供组件和第二升压组件，第二升压组件用于将电能提供组件提供的交流电转换为直流电并升压后传输至直流母线；控制电网模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第二电压，包括：
21.控制第二升压组件向直流母线输出的电压为第二电压。由此控制电网模组为电池充电。
22.可选的，电池模组包括：第一子电池模组和第二子电池模组；方法还包括：
23.若第一子电池模组中的第一电池处于充电阶段，和/或，第二子电池模组中的第二电池处于充电阶段，则确定电池模组中的电池处于充电阶段。由此实现确定电池模组中的电池处于充电阶段。
24.可选的，第一子电池模组还包括：第一变压组件，第一变压组件用于将直流母线提供的直流电源降压后传输至第一电池或者将第一电池提供的电压升压后传输至直流母线；第二子电池模组还包括：第二变压组件，第二变压组件用于将直流母线提供的直流电源降压后传输至第二电池或者将第二电池提供的电压升压后传输至直流母线；方法包括：
25.若第一变压组件向第一电池输出的电压大于第一充电电压，则确定第一电池处于充电阶段；若第二变压组件向第二电池输出的电压大于第二充电电压，则确定第二电池处于充电阶段。由此实现准确监测电池模组中的电池处于充电阶段。
26.可选的，发电模组包括：电能产生组件和第一升压组件，第一升压组件用于将电能产生组件传输的供电电压升压后传输至直流充放电系统中的直流母线；方法还包括：
27.若供电电压大于或等于第一电压阈值，则确定发电模组所提供的电能充足；
28.若供电电压大于或等于第二电压阈值，且小于第一电压阈值，则确定发电模组所提供的电能不足，第一电压阈值大于第二电压阈值；
29.若供电电压小于第二电压阈值，则确定发电模组无法提供电能。由此实现准确确定发电模组所提供的电能是否充足。
30.第二方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有直流充放电系统的充放电程序，直流充放电系统的充放电程序被处理器执行时实现上述方面所述的直流充放电系统的充放电方法。
31.第三方面，提供了一种直流充放电系统的主控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的直流充放电系统的充放电程序，处理器执行直流充放电系统的充放电程序时，实现上述方面所述的直流充放电系统的充放电方法。
32.第四方面，提供了一种直流充放电系统的充放电装置，应用于直流充放电系统，装置包括：
33.第一控制模块，用于在确定直流充放电系统中电池模组中的电池处于充电阶段后，若直流充放电系统中发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电
源；
34.第二控制模块，用于若发电模组所提供的电能不足，则分别控制发电模组和直流充放电系统中的电网模组为电池提供直流电源；
35.第三控制模块，用于若发电模组无法提供电能，则控制电网模组为电池提供直流电源。
36.第五方面，提供了一种直流充放电系统，包括发电模组、电池模组、电网模组和主控制器；
37.发电模组用于为电池模组中的电池提供直流电源；
38.电网模组用于为电池提供直流电源；
39.主控制器，用于：
40.在确定直流充放电系统中电池模组中的电池处于充电阶段后，若直流充放电系统中发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电源；
41.若发电模组所提供的电能不足，则控制发电模组和控制直流充放电系统中的电网模组为电池提供直流电源；
42.若发电模组无法提供电能，则控制电网模组为电池提供直流电源。
43.可选的，直流充放电系统还包括：直流母线；主控制器，用于：
44.控制发电模组向直流母线输出的电压为第一电压，以使直流母线为电池提供直流电源；
45.其中，直流母线的电压和第一电压均位于电压阈值范围内。
46.可选的，发电模组包括：电能产生组件和第一升压组件，第一升压组件用于将电能产生组件传输的供电电压升压后传输至直流母线；
47.主控制器，用于：
48.控制第一升压组件向直流母线输出的电压为第一电压。
49.可选的，主控制器，还用于：
50.在若直流充放电系统中发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电源之后，控制发电模组为电网模组提供直流电源。
51.可选的，电网模组包括：电能提供组件和第二升压组件，第二升压组件用于将直流母线提供的直流电降压后转换为交流电传输至电能提供组件；主控制器，用于：
52.控制第二升压组件向电能提供组件输出的电压为参考电压，参考电压大于电能提供组件的额定电压。
53.可选的，主控制器，用于：
54.控制电网模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第二电压，以通过直流母线为电池提供直流电源，其中，第二电压位于电压阈值范围内。
55.可选的，电网模组包括：电能提供组件和第二升压组件，第二升压组件用于将电能提供组件提供的交流电转换为直流电并升压后传输至直流母线；主控制器，用于：
56.控制第二升压组件向直流母线输出的电压为第二电压。
57.可选的，直流充放电系统包括：第一子电池模组和第二子电池模组，第一子电池模组包括第一电池，第二子电池模组包括第二电池；主控制器，用于：
58.若第一电池处于充电阶段，和/或，第二电池处于充电阶段，则确定电池模组中的
电池处于充电阶段。
59.可选的，直流充放电系统还包括直流母线：第一子电池模组还包括：第一变压组件，第一变压组件用于将直流母线提供的直流电源降压后传输至第一电池或者将第一电池提供的电压升压后传输至直流母线；第二子电池模组还包括：第二变压组件，第二变压组件用于将直流母线提供的直流电源降压后传输至第二电池或者将第二电池提供的电压升压后传输至直流母线；主控制器，还用于：
60.若第一变压组件向第一电池输出的电压大于第一充电电压，则确定第一电池处于充电阶段；
61.若第二变压组件向第二电池输出的电压大于第二充电电压，则确定第二电池处于充电阶段。
62.可选的，第一子电池模组还包括：分别与第一变压组件和直流母线连接的第一直流保护组件；
63.第二子电池模组还包括：分别与第二变压组件和直流母线连接的第二直流保护组件。
64.可选的，直流充放电系统还包括直流母线；发电模组包括：电能产生组件和第一升压组件，第一升压组件用于将电能产生组件传输的供电电压升压后传输至直流母线；主控制器，还用于：
65.若供电电压大于或等于第一电压阈值，则确定发电模组所提供的电能充足；
66.若供电电压大于或等于第二电压阈值，且小于第一电压阈值，则确定发电模组所提供的电能不足；
67.若供电电压小于第二电压阈值，则确定发电模组无法提供电能。
68.可选的，发电模组还包括：电流防反组件和第三直流保护组件；
69.其中，电流防反组件分别与第一升压组件和第三直流保护组件连接，第三直流保护组件还与直流母线连接。
70.本发明附加的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
71.图1是相关技术提供的一种交流充放电系统的结构示意图；
72.图2是本公开实施例提供的一种直流充放电系统的结构示意图；
73.图3是本公开实施例提供的一种直流充放电系统的充放电方法的流程图；
74.图4是本公开实施例提供的另一种直流充放电系统的充放电方法的流程图；
75.图5是本公开实施例提供的另一种直流充放电系统的结构示意图；
76.图6是本公开实施例提供的又一种直流充放电系统的结构示意图；
77.图7是本公开实施例提供的一种电能流向的示意图；
78.图8是本公开实施例提供的另一种电能流向的示意图；
79.图9是本公开实施例提供的又一种电能流向的示意图；
80.图10是本公开实施例提供的再一种电能流向的示意图；
81.图11是本公开实施例提供的再一种电能流向的示意图；
82.图12是本公开实施例提供的再一种电能流向的示意图；
83.图13是本公开实施例提供的一种主控制器的结构示意图；
84.图14是本公开实施例提供的一种直流充放电系统的充放电装置的框图。
具体实施方式
85.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
86.相关技术中，通常基于交流充放电系统对电池进行充电，该交流充放电系统可以包括：供电组件10、交流母线槽11、多个变压器12和多个电池13。该供电组件10用于将直流电转换为交流电，并将交流电经过多次电压转换后传输至交流母线槽11。
87.若为多个电池13充电，对于每个电池13，交流母线槽11提供的交流电传输至与该电池13对应的变压器12，该变压器12将该交流电整流并降压后传输至该电池13。
88.若多个电池13中的一个电池13处于放电阶段，其他电池13处于充电阶段，则该一个电池13提供的电压需经过与该一个电池13对应的变压器12升压并逆变后传输至交流母线槽11。之后，对于每个其他电池13，交流母线槽11提供的交流电经过与该其他电池13对应的变压器12整流并降压后传输至其他电池13，由此实现为其他电池13充电。但是该过程中，由于需要经过升压、逆变、整流和降压四个阶段，导致电能转换级数多，系统损耗高且充电效率较低。
89.并且，使用该交流充放电系统还存在以下问题：第一、整体电能转换级数多，系统损耗高，且效率低。第二、该交流充电系统涉及大量逆变和整流过程，造成交流网谐波异常增大，电能质量低。第三，由于谐波必须要进行处理，造成电池的充电工序厂房供电端的设置配置比较复杂，投资更高。
90.图2是本公开实施例提供了一种直流充放电系统的结构示意图，如图2所示，该直流充放电系统可以包括发电模组20、电网模组21、电池模组22和主控制器23。可选的，该主控制器23可以为过程控制系统(process control systems，pcs)。
91.该发电模组20用于为电池模组22中的电池提供直流电源，该电池可以为新型锂离子动力电池。
92.该电网模组21用于为电池提供直流电源。
93.该主控制器23，用于：
94.在确定电池模组22中的电池处于充电阶段后，若发电模组20所提供的电能充足，则可以控制发电模组20为电池提供直流电源。
95.若发电模组20所提供的电能不足，则可以控制发电模组20和控制电网模组21为电池提供直流电源。若发电模组20无法提供电能，则可以控制电网模组21为电池提供直流电源。
96.由于主控制器能够根据发电模组所提供的电能是否充足，控制发电模组和/或电网模组为电池提供直流电源，由此提高了为电池提供直流充电的灵活性和效率。
97.图3是本公开实施例提供的一种直流充放电系统的充放电方法的流程图，该方法可以应用于直流充放电系统，如图3所示，该方法包括：
98.步骤301、在确定电池模组中的电池处于充电阶段后，检测发电模组所提供的电能是否充足。
99.步骤302、若发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电源。
100.步骤303、若发电模组所提供的电能不足，则分别控制发电模组和电网模组为电池提供直流电源。
101.步骤304、若发电模组无法提供电能，则控制电网模组为电池提供直流电源。
102.综上所述，本公开实施例提供了一种直流充放电系统的充放电方法，该方法中直流充放电系统能够根据发电模组所提供的电能是否充足，控制发电模组和/或电网模组为电池提供直流电源，由此提高了为电池提供直流充电的灵活性和效率。
103.图4是本公开实施例提供的另一种直流充放电系统的充放电方法的流程图，该方法可以应用于图2所示的直流充放电系统，如图4所示，该方法可以包括：
104.步骤401、检测电池模组中的电池是否处于充电阶段。
105.在本公开实施例中，主控制器23可以周期性检测电池模组22中的电池是否处于充电阶段。若检测到电池模组22中的电池处于充电阶段，则可以执行步骤402。若检测到电池模组22中的电池未处于充电阶段，则可以继续执行步骤401。
106.参考图5，该电池模组22可以包括第一子电池模组220和第二子电池模组221，该第一子电池模组220可以包括第一电池b1，该第二子电池模组221可以包括第二电池b2。在本公开实施例中，该电池模组22可以包括至少一个第一子电池模组220和至少一个第二子电池模组221。
107.主控制器23若检测到第一电池b1处于充电阶段，和/或，第二电池b2处于充电阶段，则可以确定电池模组22中的电池处于充电阶段。若检测到第一电池b1和第二电池b2均未处于充电阶段，则可以确定电池模组22中的电池未处于充电阶段。
108.可选的，该第一电池b1处于充电阶段，和/或，第二电池b2处于充电阶段可以包括第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，或者，第一电池b1和第二电池b2中的一个电池处于充电阶段，另一个电池处于放电阶段。
109.参考图5，该直流充放电系统还可以包括直流母线24，该第一子电池模组220还可以包括分别与直流母线24和第一电池b1连接的第一变压组件d1，该第一变压组件d1用于将直流母线24提供的电压降压后传输至第一电池b1或者将第一电池b1提供的电压升压后传输至直流母线24。可选的，该第一变压组件d1用于在第一电池b1处于充电阶段的过程中，将直流母线24提供的电压降压后传输至第一电池b1，以实现为第一电池b1充电。在第一电池b1处于放电阶段的过程中，将第一电池b1提供的电压升压后传输至直流母线24。示例的，直流母线24提供的电压可以为1200伏(v)。
110.该第二子电池模组221还可以包括分别与直流母线24和第二电池b2连接的第二变压组件d2，该第二变压组件d2用于将直流母线24提供的电压降压后传输至第二电池b2或者将第二电池b2提供的电压升压后传输至直流母线24。可选的，该第二变压组件d2用于在第二电池b2处于充电阶段的过程中，将直流母线24提供的电压降压后传输至第二电池b2，以实现为第二电池b2充电。在第二电池b2处于放电阶段的过程中，将第二电池b2提供的电压升压后传输至直流母线24。其中，该第一变压组件d1和第二变压组件d2均可以为直流(direct curren,dc)/dc组件。
111.在任一电池处于充电阶段的过程中，与该电池连接的变压组件只需要将直流母线24传输的直流电源降压即可，该电能转换级数较少，系统损耗较低，且充电效率较高。此外，在任一电池处于放电阶段的过程中，与该电池连接的变压组件只需要将该电池传输的直流电源升压后传输至直流母线，该电能转换级数较少，系统损耗较低，且充电效率较高。
112.在第一电池b1处于充电阶段，且第二电池b2处于放电阶段的过程中，第二变压组件d2将第二电池b2传输直流电源升压后传输至直流母线24，第一变压组件d1将直流母线24传输至的直流电源降压后传输至第一电池b1。由于在该过程中只需要升压和降压两个阶段，因此电能转换级数较少，系统损耗较低，且充电效率较高。
113.主控制器23若检测到第一变压组件d1向第一电池b1输出的电压大于第一充电电压，则可以确定第一电池b1处于充电阶段。若检测到第一变压组件d1向直流母线24输出的电压大于第一放电电压，则可以确定第一电池b1处于放电阶段。
114.若检测到第二变压组件d2向第二电池b2输出的电压大于第二充电电压，则可以确定第二电池b2处于充电阶段。若检测到第二变压组件d2向直流母线24输出的电压大于第二放电电压，则可以确定第二电池b2处于放电阶段。
115.其中，主控制器23可以预先存储该第一充电电压、第一放电电压、第二充电电压和第二放电电压。示例的，该第一充电电压和第二充电电压均可以为5v。第一放电电压和第二放电电压均可以为1200v。
116.假设第一变压组件d1向第一电池b1输出的电压为5.25v，第一充电电压为5v，由于该5.25v大于5v，因此主控制器23可以确定第一电池b1处于充电阶段。
117.假设第一变压组件d1向直流母线24输出的电压为1205v，第二充电电压为1200v，由于该1205v大于1200v，因此主控制器23可以确定第一电池b1处于放电阶段。
118.在本公开实施例中，若第一电池b1和第二电池b2中的一个电池处于充电阶段，另一个电池处于放电阶段，则该另一个电池可以通过变压组件和直流母线24为一个电池提供直流电源。
119.步骤402、检测发电模组所提供的电能是否充足。
120.主控制器23在确定电池模组22中的电池处于充电阶段后，可以检测发电模组20所提供的电能是否充足。若发电模组20所提供的电能充足，则可以执行步骤403。若发电模组20所提供的电能不足，则可以执行步骤403和步骤404。若发电模组20无法提供电能，则可以执行步骤404。
121.参考图5，该发电模组20可以包括电能产生组件201和第一升压组件202。其中，该第一升压组件202分别与电能产生组件201和直流母线24连接，该第一升压组件202用于将电能产生组件201传输的供电电压升压后传输至直流母线24。可选的，该第一升压组件202可以为dc/dc组件。
122.可选的，该电能产生组件201可以将光能转换为电能传输至第一升压组件202，或者将风能转换为电能传输至第一升压组件202，或者将水能转换为电能传输至第一升压组件202等。示例的，该电能产生组件201可以包括光伏板，该光伏板用于将光能转换为直流电，并传输至第一升压组件202。
123.参考图5，该主控制器23还与第一升压组件202连接，可选的，该主控制器23与该第一升压组件202可以集成为一个器件。该主控制器23用于在确定电池模组22中的电池处于
充电阶段后，检测第一升压组件202接收到的电能产生组件201传输的供电电压是否大于或等于第一电压阈值，以及该供电电压是否大于或等于第二电压阈值。该主控制器23中预先存储该第一电压阈值和第二电压阈值，且该第一电压阈值大于第二电压阈值。
124.若该供电电压大于或等于第一电压阈值，则可以确定发电模组20所提供的电能充足，因此可以执行步骤402。若该供电电压大于或等于第二电压阈值，且小于第一电压阈值，则可以确定发电模组20所提供的电能不足，因此可以同时执行步骤402和步骤403。若该供电电压小于第二电压阈值，则可以确定发电模组20无法提供电能，因此可以执行步骤403。
125.可以理解的是，若电能产生组件201能够将光能转换为电能，则在发电模组20所提供的电能充足的情况下，说明光照充足。在确定发电模组20所提供的电能不足的情况下，说明光照不足。在确定发电模组20无法提供电能的情况下，说明没有光照。
126.步骤403、控制发电模组向直流母线输出的电压为第一电压，以使直流母线为电池提供直流电源。
127.主控制器23在确定发电模组20所提供的电能充足，可以仅控制发电模组20为电池提供直流电源，由此实现为电池充电。若确定发电模组20所提供的电能不足，则可以控制发电模组20和电网模组21同时为电池提供直流电源，由此实现为电池充电。
128.在本公开实施例中，主控制器23可以控制发电模组20向直流母线24输出的电压为第一电压，以使直流母线24为电池提供直流电源，由此实现控制控制发电模组20为电池提供直流电源。其中，该主控制器23中预先存储该第一电压。该直流母线24的电压和第一电压均位于电压阈值范围内。示例的，该电压阈值范围的下限值可以小于1105v，上限值可以大于1205v，该直流母线24的电压和第一电压均可以为1200v。
129.可选的，主控制器23可以控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压，以使直流母线24为电池提供直流电源。
130.若第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，且发电模组20所提供的电能充足，则主控制器23可以控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压，以使直流母线24通过第一变压组件d1为第一电池b1提供直流电源，并通过第二变压组件d2为第二电池b2提供直流电源。由此实现控制发电模组20为第一电池b1和第二电池b2充电。此外，直流母线24也可以通过第二升压组件211向电能提供组件210输出直流电源。
131.若第一电池b1处于充电阶段，第二电池b2处于放电阶段，且发电模组20所提供的电能充足，则第二电池b2通过第二变压组件d2向直流母线24提供电压，主控制器23可以控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压，以使直流母线24通过第一变压组件d1为第一电池b1提供直流电源。由此实现第二电池b2和发电模组20为第一电池b1充电。
132.在本公开实施例中，主控制器23若确定发电模组20所提供的电能充足，在控制发电模组20为电池提供直流电源后，还可以控制发电模组20为电网模组21提供直流电源。
133.参考图5，该电网模组21可以包括电能提供组件210和与该电能提供组件210连接的第二升压组件211，该第二升压组件211可以为(alternating current,ac)/dc组件。该第二升压组件211用于将电能提供组件210提供的交流电转换为直流电并升压后传输至直流母线24，或者将直流母线24提供的直流电降压后转换为交流电传输至电能提供组件210。
134.该电能提供组件210可以包括市电电源2101和第三变压组件2102，其中，该市电电
源2101用于向第三变压组件2102提供直流电，该第三变压组件2102用于将该直流电降压后转换为交流电传输至第二升压组件211，或者将第二升压组件211提供的交流电转换为直流电并升压后传输至市电电源2101。其中，该第三变压组件2102接收市电电源2101输出的电源的额定电压为10.5千伏(kv),第三变压组件2102接收第二升压组件211输出的电源的额定电压为400v。
135.在本公开实施例中，主控制器23在控制发电模组20为电池提供直流电源后，还可以控制第二升压组件211向电能提供组件210的电压为参考电压，由此实现控制发电模组20为电网模组21供电。其中，该参考电压大于电能提供组件210的额定电压，该电能提供组件210的额定电压可以是电能提供组件210接收第二升压组件211传输的电源的额定电压。可选的，该电能提供组件210的额定电压可以是第三变压组件2102的额定电压。例如，该参考电压可以为405v。
136.可以理解的是，主控制器23可以控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压之后，通过控制第二升压组件211向电能提供组件210传输的电压为参考电压，以使得直流母线24为电能提供组件210供电。
137.步骤404、控制电网模组向直流母线输出的电压为第二电压，以使直流母线为电池提供直流电源。
138.主控制器23若确定发电模组20所提供的电能不足，还可以控制电网模组21为电池提供直流电源，由此实现为电池充电。即在确定发电模组20所提供的电能不足时，主控制器23需控制发电模组20和电网模组21同时为电池提供直流电源。主控制器23若确定发电模组20无法提供电能，则可以仅控制电网模组21为电池提供直流电源，由此实现为电池充电。
139.在本公开实施例中，主控制器23可以控制电网模组21向直流母线24输出的电压为第二电压，以使直流母线24为电池提供直流电源，由此实现控制电网模组为电池供电。其中，该主控制器23中预先存储该第二电压。该第二电压位于电压阈值范围内。示例的，第二电压可以为1200v。
140.可选的，主控制器23可以控制第二升压组件211向直流母线24输出的电压为第二电压，以通过直流母线24为电池充电。
141.若第二电压为1200v，则第二升压组件211用于将第三变压组件2102提供的交流电转换为直流电并升压至1200v传输至直流母线24。
142.若第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，且发电模组20所提供的电能不足，则主控制器23可以控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压，并控制第二升压组件211向直流母线24输出的电压为第二电压，以使直流母线24通过第一变压组件d1为第一电池b1提供直流电源，并通过第二变压组件d2为第二电池b2提供直流电源。由此实现控制发电模组20和电网模组21为第一电池b1和第二电池b2充电。
143.若第一电池b1处于充电阶段，第二电池b2处于放电阶段，且发电模组20所提供的电能不足，则第二电池b2通过第二变压组件d2向直流母线24输出第二放电电压，主控制器23控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压，并控制第二升压组件211向直流母线24输出的电压为第二电压。以使该直流母线24通过第一变压组件d1为第一电池b1提供直流电源，由此实现第二电池b2、发电模组20和电网模组21为第一电池b1充电。
144.若第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，且发电模组20无法提供电能，则主
控制器23可以控制第二升压组件211向直流母线24输出的电压为第二电压，以使直流母线24通过第一变压组件d1为第一电池b1提供直流电源，并通过第二变压组件d2为第二电池b2提供直流电源。由此实现控制电网模组21为第一电池b1和第二电池b2充电。
145.若第一电池b1处于充电阶段，第二电池b2处于放电阶段，且发电模组20无法提供电能，则第二电池b2通过第二变压组件d2向直流母线24输出第二放电电压，主控制器23控制第二升压组件211向直流母线24输出的电压为第二电压。以使该直流母线24通过第一变压组件d1为第一电池b1提供直流电源，由此实现第二电池b2和发电模组20为第一电池b1充电。
146.在本公开实施例中，参考图5，该第一子电池模组220还可以包括：分别与第一变压组件d1和直流母线24连接的第一直流保护组件2201。该第一直流保护组件2201用于对直流电进行直流保护。该第二子电池模组221还包括分别与第二变压组件d2和直流母线24连接的第二直流保护组件2210，该第二直流保护组件2210用于对直流电进行直流保护。
147.参考图5，该发电模组20还可以包括电流防反组件203、第三直流保护组件204和汇流箱205。
148.其中，该电流防反组件203分别与第一升压组件202和第三直流保护组件204连接，第三直流保护组件204还与直流母线24连接。该汇流箱205分别与电能产生组件201和第一升压组件202连接，该汇流箱205用于将电能产生组件传输的直流电传输至第一升压组件202。
149.该电流防反组件203用于控制电流单向流动，防止电流从直流母线24反向流向电能产生组件201。该第三直流保护组件204用于对直流电进行保护。该汇流箱205用于将电能产生组件201传输的小电流直流电汇集成大电流直流电并传输至第二升压组件202。
150.电网模组21还可以包括第四直流保护组件212，该第四直流保护组件212分别与第二升压组件211和直流母线24连接。该第四直流保护组件212用于对直流电进行保护。
151.本公开是实力提供的直流充放电系统整体电能转换级数少，系统损耗低，且效率较高。该直流充电系统涉及较少逆变和整流过程，因此电能质量较高。此外，由于没有谐波要进行处理，因此电池的充电工序厂房供电端的设置配置较为简单，投资较低。
152.在本公开实施例中，参考图7，若第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，且发电模组20所提供的电能充足，则主控制器23控制第一升压组件202向电流防反组件203输出的电压为第一电压，由此使得电能产生组件201产生的直流电源能够依次经汇流箱25、第一升压组件202、电流防反组件203和第三直流保护组件203传输至直流母线24。该直流母线24将该直流电源通过第一直流保护组件2201和第一变压组件d1传输至第一电池b1，通过第二直流保护组件2211和第二变压组件d2传输至第二电池b2，并通过第四直流保护组件213、第二升压组件211和第三变压组件212传输至电能提供组件210。
153.参考图8，若第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，且发电模组20所提供的电能不足，则主控制器23控制第一升压组件202向电流防反组件203输出的电压为第一电压，并控制第二升压组件211向第四直流保护组件213输出的电压为第二电压。由此使得电能产生组件201产生的直流电源能够依次经汇流箱25、第一升压组件202、电流防反组件203和第三直流保护组件203传输至直流母线24，电能提供组件210提供的直流电源能够依次经过第三变压组件212、第二升压组件211和第四直流保护组件213传输至直流母线24。该直流母线
24将该直流电源通过第一直流保护组件2201和第一变压组件d1传输至第一电池b1，并通过第二直流保护组件2211和第二变压组件d2传输至第二电池b2。
154.参考图9，若第一电池b1和第二电池b2均处于充电阶段，且发电模组20无法提供的电能，则主控制器23可以控制第二升压组件211向第四直流保护组件213输出的电压为第二电压。由此使得电能提供组件210提供的直流电源能够依次经过第三变压组件212、第二升压组件211和第四直流保护组件213传输至直流母线24。该直流母线24将该直流电源通过第一直流保护组件2201和第一变压组件d1传输至第一电池b1，并通过第二直流保护组件2211和第二变压组件d2传输至第二电池b2。
155.参考图10，若第一电池b1处于充电阶段，第二电池b2处于放电阶段，且发电模组20所提供的电能充足，则主控制器23可以控制第一升压组件202向电流防反组件203输出的电压为第一电压，由此使得电能产生组件201产生的直流电源能够依次经汇流箱25、第一升压组件202、电流防反组件203和第三直流保护组件203传输至直流母线24。由于第二电池b2处于放电阶段，因此该第二电池b2提供的直流电源能够依次通过第二变压组件d2和第二直流保护组件2211传输至直流母线24。该直流母线24将该直流电源通过第一直流保护组件2201和第一变压组件d1传输至第一电池b1，并通过第四直流保护组件213、第二升压组件211和第三变压组件212传输至电能提供组件210。
156.参考图11，若第一电池b1处于充电阶段，第二电池b2处于放电阶段，且发电模组20所提供的电能不足，则主控制器23控制第一升压组件202向电流防反组件203输出的电压为第一电压，并控制第二升压组件211向第四直流保护组件213输出的电压为第二电压。由此使得电能产生组件201产生的直流电源能够依次经汇流箱25、第一升压组件202、电流防反组件203和第三直流保护组件203传输至直流母线24，电能提供组件210提供的直流电源能够依次经过第三变压组件212、第二升压组件211和第四直流保护组件213传输至直流母线24。
157.并且由于第二电池b2处于放电阶段，因此该第二电池b2提供的直流电源能够依次通过第二变压组件d2和第二直流保护组件2211传输至直流母线24。该直流母线24将该直流电源通过第一直流保护组件2201和第一变压组件d1传输至第一电池b1。
158.参考图12，若第一电池b1处于充电阶段，第二电池b2处于放电阶段，且发电模组20无法提供的电能，则主控制器23可以控制第二升压组件211向第四直流保护组件213输出的电压为第二电压。由此使得电能提供组件210提供的直流电源能够依次经过第三变压组件212、第二升压组件211和第四直流保护组件213传输至直流母线24。并且由于第二电池b2处于放电阶段，因此该第二电池b2提供的直流电源能够依次通过第二变压组件d2和第二直流保护组件2211传输至直流母线24。该直流母线24将该直流电源通过第一直流保护组件2201和第一变压组件d1传输至第一电池b1。
159.综上所述，本公开实施例提供了一种直流充放电系统的充放电方法，该方法中直流充放电系统能够根据发电模组所提供的电能是否充足，控制发电模组和/或电网模组为电池提供直流电源，由此提高了为电池提供直流充电的灵活性和效率。
160.本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有直流充放电系统的充放电程序，该直流充放电系统的充放电程序被处理器执行时实现上述实施例所述的直流充放电系统的充放电方法。例如，图3或图4所示的方法。
161.图13是本公开实施例提供的一种直流充放电系统的主控制器的结构示意图，如图13所示，包括存储器230、处理器231及存储在存储器230上并可在处理器231上运行的直流充放电系统的充放电程序，处理器231执行直流充放电系统的充放电程序时，实现上述实施例所述的直流充放电系统的充放电方法。例如，图3或图4所示的方法。
162.图14是本公开实施例提供的一种直流充放电系统的充放电装置的框图，应用于直流充放电系统，如图14所示，该装置可以包括：
163.第一控制模块1401，用于在确定直流充放电系统中电池模组中的电池处于充电阶段后，若直流充放电系统中发电模组所提供的电能充足，则控制发电模组为电池提供直流电源。
164.第二控制模块1402，用于若发电模组所提供的电能不足，则分别控制发电模组和直流充放电系统中的电网模组为电池提供直流电源；
165.第三控制模块1403，用于若发电模组无法提供电能，则控制电网模组为电池提供直流电源。
166.第一控制模块1401，用于：
167.控制发电模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第一电压，以使直流母线为电池提供直流电源；
168.其中，直流母线的电压和第一电压均位于电压阈值范围内。
169.第一控制模块1401，用于：
170.控制第一升压组件向直流母线输出的电压为第一电压。
171.第二控制模块1402，用于：
172.控制电网模组向直流充放电系统中的直流母线输出的电压为第二电压，以使直流母线为电池提供直流电源，第二电压位于电压阈值范围内。
173.第二控制模块1402，用于：
174.控制第二升压组件向直流母线输出的电压为第二电压。
175.可选的，电池模组包括：第一子电池模组和第二子电池模组；第一控制模块1401，用于：
176.若第一子电池模组中的第一电池处于充电阶段，和/或，第二子电池模组中的第二电池处于充电阶段，则确定电池模组中的电池处于充电阶段。
177.可选的，第一子电池模组还包括：第一变压组件，第一变压组件用于将直流母线提供的直流电源降压后传输至第一电池或者将第一电池提供的电压升压后传输至直流母线；第二子电池模组还包括：第二变压组件，第二变压组件用于将直流母线提供的直流电源降压后传输至第二电池或者将第二电池提供的电压升压后传输至直流母线；第一控制模块1401，用于：
178.若第一变压组件向第一电池输出的电压大于第一充电电压，则确定第一电池处于充电阶段。
179.若第二变压组件向第二电池输出的电压大于第二充电电压，则确定第二电池处于充电阶段。
180.可选的，发电模组包括：电能产生组件和第一升压组件，第一升压组件用于将电能产生组件传输的供电电压升压后传输至直流充放电系统中的直流母线；第一控制模块
1401，用于：
181.若供电电压大于或等于第一电压阈值，则确定发电模组所提供的电能充足。
182.若供电电压大于或等于第二电压阈值，且小于第一电压阈值，则确定发电模组所提供的电能不足。
183.若供电电压小于第二电压阈值，则确定发电模组无法提供电能。
184.综上所述，本公开实施例提供了一种直流充放电系统的充放电装置，该装置能够根据发电模组所提供的电能是否充足，控制发电模组和/或电网模组为电池提供直流电源，由此提高了为电池提供直流充电的灵活性和效率。
185.本公开实施例提供了一种直流充放电系统，参考图5，直流充放电系统还包括：直流母线24；主控制器23，用于：
186.控制发电模组20向直流母线24输出的电压为第一电压，以使直流母线24为电池提供直流电源。
187.其中，直流母线24的电压和第一电压均位于电压阈值范围内。
188.参考图5，发电模组20包括：电能产生组件201和第一升压组件202，第一升压组件202用于将电能产生组件201传输的供电电压升压后传输至直流母线24。
189.主控制器23，用于：
190.控制第一升压组件202向直流母线24输出的电压为第一电压。
191.可选的，主控制器23，还用于：
192.在若直流充放电系统中发电模组20所提供的电能充足，则控制发电模组20为电池提供直流电源之后，控制发电模组20为电网模组21提供直流电源。
193.可选的，电网模组21包括：电能提供组件210和第二升压组件211，第二升压组件211用于将电能提供组件210提供的交流电转换为直流电并升压后传输至直流母线24，或者将直流母线24提供的直流电转换为交流电传输至电能提供组件210；主控制器23，用于：
194.控制第二升压组件211向电能提供组件210输出的电压为参考电压，参考电压大于电能提供组件210的额定电压。
195.可选的，主控制器23，用于：
196.控制电网模组21向直流充放电系统中的直流母线24输出的电压为第二电压，以通过直流母线24为电池提供直流电源，其中，第二电压位于电压阈值范围内。
197.参考图5和图6，主控制器23，用于：
198.控制第二升压组件211向直流母线24输出的电压为第二电压。
199.参考图5和图6，直流充放电系统包括：第一子电池模组220和第二子电池模组221，第一子电池模组220包括第一电池b1，第二子电池模组221包括第二电池b2。主控制器23，用于：
200.若第一电池b1处于充电阶段，和/或，第二电池b2处于充电阶段，则确定电池模组22中的电池处于充电阶段。
201.参考图5和图6，直流充放电系统还包括直流母线24：第一子电池模组220包括：第一变压组件d1，第一变压组件d1用于将直流母线24提供的电压降压后传输至第一电池b1或者将第一电池b1提供的电压升压后传输至直流母线24；第二子电池模组221包括：第二变压组件d2，第二变压组件d2用于将直流母线24提供的电压降压后传输至第二电池b2或者将第
二电池b2提供的电压升压后传输至直流母线24。主控制器23，还用于：
202.若第一变压组件d1向第一电池b1输出的电压大于第一充电电压，则确定第一电池b1处于充电阶段。
203.若第二变压组件d2向第二电池b2输出的电压大于第二充电电压，则确定第二电池b2处于充电阶段。
204.参考图5和图6，第一子电池模组220还包括：分别与第一变压组件d1和直流母线24连接的第一直流保护组件。
205.第二子电池模组221还包括：分别与第二变压组件d2和直流母线24连接的第二直流保护组件。
206.参考图5和图6，发电模组20包括：电能产生组件201和第一升压组件202，第一升压组件202用于将电能产生组件201传输的供电电压升压后传输至直流母线24。主控制器23，还用于：
207.若供电电压大于或等于第一电压阈值，则确定发电模组20所提供的电能充足。
208.若供电电压大于或等于第二电压阈值，且小于第一电压阈值，则确定发电模组20所提供的电能不足；
209.若供电电压小于第二电压阈值，则确定发电模组20无法提供电能。
210.参考图5和图6，发电模组20还包括：电流防反组件和第三直流保护组件；
211.其中，电流防反组件分别与第一升压组件202和第三直流保护组件连接，第三直流保护组件还与直流母线24连接。
212.综上所述，本公开实施例提供了一种直流充放电系统，该直流充放电系统能够根据发电模组所提供的电能是否充足，控制发电模组和/或电网模组为电池提供直流电源，由此提高了为电池提供直流充电的灵活性和效率。
213.需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
214.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路
的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
215.在本说明书的描述中，参考术语“可选的”、“一些实施例”、“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。
216.此外，本发明实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此，本发明实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本发明的描述中，词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。
217.在本发明中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
218.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。