调节电路、储能系统和调节电路的控制方法与流程

1.本技术涉及电池储能技术领域，具体涉及一种调节电路、储能系统和调节电路的控制方法。

背景技术：

2.随着新能源技术的飞速发展，储能系统成为了新能源领域中比较重要的研究方向之一。储能系统通常包括多个并联的电池簇，每个电池簇由多个串联的电池组成。
3.在对储能系统进行充放电时，多个电池簇之间可能出现电压差值而导致内部环流，对电池造成损伤，因此，通常会在电池簇中设置调节电路，通过调节电路减小电池簇之间的电压差值。
4.然而，现有的调节电路仍然存在不能满足调节需求的问题。

技术实现要素：

5.基于上述问题，本技术提供一种调节电路、储能系统和调节电路的控制方法，调节电路能够满足调节需求。
6.第一方面，本技术提供了一种调节电路，调节电路包括第一级电路和第二级电路；第一级电路包括高压端口，第二级电路包括低压端口，第一级电路与第二级电路连接；第一级电路和第二级电路，用于对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出，或者，对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。
7.本技术实施例的技术方案中，通过第一级电路和第二级电路进行两次电压调节，可以扩大调节电路的电压调节范围，从而使调节电路满足调节需求。
8.在一些实施例中，第二级电路包括第一电感电路和第二电感电路，第一电感电路和第二电感电路并联；第一电感电路和第二电感电路，均用于对第一级电路的输出电压或对低压端口输入的电压进行调节。本技术实施例的技术方案中，第二级电路可以通过第一电感电路和第二电感电路进行电压调节，从而扩大调节电路的电压调节范围，使调节电路满足调节需求。
9.在一些实施例中，第一电感电路包括第一开关电路和第一电感，第二电感电路包括第二开关电路和第二电感；第一开关电路分别与第一级电路和第一电感连接，第二开关电路分别与第一级电路和第二电感连接，第一电感和第二电感的公共端与低压端口连接；第一开关电路，用于在调节电路外部的控制电路的控制下，导通第一级电路与第一电感之间的通路；第二开关电路，用于在调节电路外部的控制电路的控制下，导通第一级电路与第二电感之间的通路。本技术实施例的技术方案中，第一电感和第二电感都可以进行电压调节，可以提高电压调节的可靠性。
10.在一些实施例中，第一开关电路的驱动信号与第二开关电路的驱动信号存在相位差。本技术实施例的技术方案中，第一开关电路和第二开关电路交错并联，可以减小线路电流，减小电流随时间变化的变化率，从而优化电磁兼容，提高系统控制电流精度。
11.在一些实施例中，第二级电路还包括第一电容和极性调整电路；第一电容的第一端与第一电感和第二电感的公共端连接，第一电容的第二端与极性调整电路连接；极性调整电路，用于调整低压端口输出电压的极性。本技术实施例的技术方案中，调节电路可以实现四象限电源，并且，能量双向流动工作效率高。
12.在一些实施例中，第一级电路包括第一变压电路和第二变压电路；第一变压电路和第二变压电路靠近高压端口的一侧串联，靠近第二级电路的一侧并联；第一变压电路和第二变压电路，均用于对高压端口输入的电压或第二级电路的输出电压进行调节。本技术实施例的技术方案中，第一级电路可以实现对输入电压进行均压，并对输出电流进行均流，第一级电路中元器件的差异对均压均流影响较小。
13.在一些实施例中，第一变压电路包括依次连接的第一原边电路、第一谐振电路和第一副边电路；第一原边电路还与高压端口连接，第一副边电路还与第二级电路连接；第二变压电路包括依次连接的第二原边电路、第二谐振电路和第二副边电路；第二原边电路还与高压端口连接，第二副边电路还与第二级电路连接。本技术实施例的技术方案中，第一级电路可以实现对输入电压进行均压，并对输出电流进行均流，并且，可以降低电路的控制难度。
14.在一些实施例中，第一变压电路的驱动信号与第二变压电路的驱动信号存在相位差。本技术实施例的技术方案中，第一变压电路与第二变压电路交错并联，可以减小电压随时间变化的变化率以及电流随时间变化的变化率，从而优化电磁兼容。
15.在一些实施例中，第一级电路还包括串联的第二电容和第三电容；第二电容的第一端与高压端口和第一变压电路的公共端连接；第二电容和第三电容的公共端分别与第一变压电路和第二变压电路连接；第三电容的第一端与高压端口连接。本技术实施例的技术方案中，第二电容和第三电容可以对高压端口输入的电压进行分压，从而降低第一级电路中开关管的电压压力，进而降低第一级电路中开关管的选型难度、成本以及开关损耗。
16.第二方面，本技术还提供了一种储能系统，储能系统包括控制电路、多个并联的电池簇和至少一个如第一方面的调节电路；调节电路的高压端口与对应连接的电池簇并联，调节电路的低压端口与对应连接的电池簇串联；控制电路，用于控制调节电路进行电压调节。
17.本技术实施例的技术方案中，由于储能系统中的调节电路可以进行两级电压调节，因此电压调节范围较大，可以更好对电池簇的簇电压进行调节，从而避免电池簇之间因存电压差而导致内部环流的问题。
18.第三方面，本技术还提供了调节电路的控制方法，该方法包括：
19.控制调节电路的第一级电路和第二级电路对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出；
20.或者，控制第一级电路和第二级电路对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。
21.本技术实施例的技术方案中，控制调节电路的第一级电路和第二级电路进行两次电压调节，可以扩大调节电路的电压调节范围，从而使调节电路满足调节需求。
22.在一些实施例中，第二级电路包括第一电感电路和第二电感电路，该方法还包括：控制第一电感电路和第二电感电路对第一级电路的输出电压或对低压端口输入的电压进
行调节。本技术实施例的技术方案中，第二级电路可以通过第一电感电路和第二电感电路进行电压调节，从而扩大调节电路的电压调节范围，使调节电路满足调节需求。
23.在一些实施例中，第一级电路包括第一变压电路和第二变压电路；该方法还包括：控制第一变压电路和第二变压电路对高压端口输入的电压或第二级电路的输出电压进行调节。本技术实施例的技术方案中，第一级电路可以实现对输入电压进行均压，并对输出电流进行均流，第一级电路中元器件的差异对均压均流影响较小。
附图说明
24.通过阅读对下文可选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出可选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本技术一实施例的调节电路的结构示意图之一；
26.图2是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之二；
27.图3是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之三；
28.图4是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之四；
29.图5是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之五；
30.图6是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之六；
31.图7是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之七；
32.图8是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之八；
33.图9是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之九；
34.图10是本技术一实施例的调节电路的结构示意图之十；
35.图11是本技术一实施例的储能系统的结构示意图。
具体实施方式
36.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。
37.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。
38.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。
39.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。
40.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表
示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
41.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
42.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或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，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
43.目前，调节电路常采用两级架构，其中，第一级的作用是进行电压调节和电气隔离，第二级的作用是进行电压极性调整。这样，当需要进行较大范围的电压调节时，第一级的电压调节压力较大，调节电路会出现不能满足调节需求的问题。
44.本技术实施例提供了一种调节电路。该调节电路包括第一级电路和第二级电路；第一级电路包括高压端口，第二级电路包括低压端口，第一级电路与第二级电路连接；第一级电路和第二级电路对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出，或者，对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。本技术实施例中，第二级电路也可以进行电压调节，这样，可以减轻第一级电路的电压调节压力，扩大调节电路的电压调节范围，从而使调节电路满足调节需求。
45.本技术实施例公开的调节电路、储能系统和调节电路的控制方法可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中，也不限于用于各种用电装置的充电设备中。
46.根据本技术的一些实施例，参照图1，提供了一种调节电路。调节电路10包括第一级电路11和第二级电路12；第一级电路11包括高压端口，第二级电路12包括低压端口，第一级电路11与第二级电路12连接；第一级电路11和第二级电路12，用于对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出，或者，对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。
47.本技术实施例中，调节电路10包括第一级电路11和第二级电路12，第一级电路11和第二级电路12互相连接。第一级电路11包括高压端口，第二级电路12包括低压端口，调节电路10可以通过高压端口和低压端口与待调节的电池簇连接，从而对电池簇进行电压调节。
48.电压调节的过程可以包括：高压端口输入电压，第一级电路11与第二级电路12依次对高压端口输入的电压进行调节，即进行两次电压调节，之后，将调节后的电压从低压端口输出。或者，低压端口输入电压，第二级电路12和第一级电路11依次对低压端口输入的电压进行调节，即也进行两次电压调节，之后，将调节后的电压从高压端口输出。
49.可以理解地，调节电路10可以实现双向调节，即可以将高压调整为低压，也可以将低压调整为高压。
50.上述调节电路，包括互相连接的第一级电路与第二级电路，第一级电路包括高压端口，第二级电路包括低压端口，第一级电路和第二级电路可以对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出，也可以对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。本技术实施例通过第一级电路和第二级电路进行两次电压调节，可以扩大调节电路的电压调节范围，从而使调节电路满足调节需求。
51.根据本技术的一些实施例，参照图2，第二级电路12包括第一电感电路121和第二电感电路122，第一电感电路121和第二电感l2电路122并联；第一电感电路121和第二电感电路122，均用于对第一级电路11的输出电压或对低压端口输入的电压进行调节。
52.本技术实施例中，第二级电路12包括并联的第一电感电路121和第二电感电路122。第二级电路12的电压调节过程，可以包括：第一级电路11输出调节后的电压，第一电感电路121和第二电感电路122均对第一级电路11的输出电压进行调节，之后，将调节后的电压从低压端口输出。或者，低压端口输入电压，第一电感电路121和第二电感电路122均对低压端口输入的电压进行调节，之后，将调节后的电压输出到第一级电路11。
53.上述实施例中，第二级电路包括并联的第一电感电路和第二电感电路，第一电感电路和第二电感电路均可以对第一级电路的输出电压或对低压端口输入的电压进行调节。与传统技术中第二级电路不进行电压调节相比，本技术实施例的第二级电路可以通过第一电感电路和第二电感电路进行电压调节，从而扩大调节电路的电压调节范围，使调节电路满足调节需求。
54.根据本技术的一些实施例，参照图3，第一电感电路121包括第一开关电路1211和第一电感l1，第二电感电路122包括第二开关电路1221和第二电感l2；第一开关电路1211分别与第一级电路11和第一电感l1连接，第二开关电路1221分别与第一级电路11和第二电感l2连接，第一电感l1和第二电感l2的公共端与低压端口连接；第一开关电路1211，用于在调节电路10外部的控制电路的控制下，导通第一级电路11与第一电感l1之间的通路；第二开关电路1221，用于在调节电路10外部的控制电路的控制下，导通第一级电路11与第二电感l2之间的通路。
55.本技术实施例中，第一电感电路121可以包括第一开关电路1211和第一电感l1，第二电感电路122可以包括第二开关电路1221和第二电感l2。其中，第一开关电路1211分别与第一级电路11和第一电感l1连接，第二开关电路1221分别与第一级电路11和第二电感l2连接，第一电感l1与第二电感l2连接，且第一电感l1和第二电感l2的公共端与低压端口连接。
56.调节电路10外部设置有控制电路，控制电路分别向第一开关电路1211和第二开关电路1221输入驱动信号。
57.第一开关电路1211在驱动信号的控制下导通第一级电路11与第一电感l1之间的通路，可以使第一电感l1对第一级电路11的输出电压进行调节，并将调节后的电压从低压端口输出，也可以使第一电感l1对低压端口输入的电压进行调节，并将调节后的电压输出到第一级电路11。
58.第二开关电路1221在驱动信号的控制下导通第一级电路11与第二电感l2之间的通路，可以使第二电感l2对第一级电路11的输出电压进行调节，并将调节后的电压从低压端口输出，也可以使第二电感l2对低压端口输入的电压进行调节，并将调节后的电压输出到第一级电路11。
59.参照图4，第一开关电路1211可以包括开关管m1和开关管m2，其中，开关管m1和开关管m2的控制极与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输出的驱动信号。开关管m1的第一极与第一级电路11连接，开关管m1的第二极与第一电感l1的第一端连接；开关管m2的第一极与第一电感l1的第一端连接，开关管m2的第二极与第一级电路11连接。
60.参照图4，第二开关电路1221可以包括开关管m3和开关管m4，其中，开关管m3和开
关管m4的控制极与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输出的驱动信号。开关管m3的第一极与第一级电路11连接，开关管m3的第二极与第二电感l2的第一端连接；开关管m4的第一极与第二电感l2的第一端连接，开关管m4的第二极与第一级电路11连接。
61.第一电感l1的第二端与第二电感l2的第二端以及低压端口连接。
62.根据本技术的一些实施例，第一开关电路1211的驱动信号与第二开关电路1221的驱动信号存在相位差。
63.第一开关电路1211与第二开关电路1221并联，第一开关电路1211的驱动信号与第二开关电路1221的驱动信号可以相位相同，也可以存在相位差。在第一开关电路1211的驱动信号与第二开关电路1221的驱动信号存在相位差的情况下，第一开关电路1211中的开关管m1或m2开启，导通第一级电路11与第一电感l1之间的通路；间隔第一预设相位差后，第二开关电路1221中的开关管m3或m4开启，导通第一级电路11与第二电感l2之间的通路。
64.上述实施例中，第一电感电路包括第一开关电路和第一电感，第二电感电路包括第二开关电路和第二电感；第一开关电路在调节电路外部的控制电路的控制下，导通第一级电路与第一电感之间的通路；第二开关电路在调节电路外部的控制电路的控制下，导通第一级电路与第二电感之间的通路。这样，第一电感和第二电感都可以进行电压调节，不仅可以提高电压调节的可靠性，而且，在第一开关电路的驱动信号与第二开关电路的驱动信号存在相位差的情况下，第一开关电路和第二开关电路交错并联，可以减小线路电流，减小电流随时间变化的变化率，从而优化电磁兼容，提高系统控制电流精度。
65.根据本技术的一些实施例，参照图5，第二级电路12还包括第一电容c1和极性调整电路123；第一电容c1的第一端与第一电感l1和第二电感l2的公共端连接，第一电容c1的第二端与极性调整电路123连接；极性调整电路123，用于调整低压端口输出电压的极性。
66.本技术实施例中，第二级电路12还包括第一电容c1和极性调整电路123，第一电容c1的第一端与第一电感l1和第二电感l2的公共端连接，还与低压端口连接；第一电容c1的第二端与极性调整电路123连接，还与低压端口连接。
67.参照图6，极性调整电路123包括开关管m5和开关管m6，开关管m5和开关管m6的控制极均与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输入的驱动信号。开关管m5的第一极与第一级电路11连接，开关管m5的第二极与第一电容c1的第二端连接；开关管m6的第一极与第一电容c1的第二端连接，开关管m6的第二极与第一级电路11连接。
68.可以理解地，在第一开关电路1211与第二开关电路1221交错并联的情况下，可以减小流经第一电容c1的电流，降低电流应力。
69.在第二级电路12中，开关管m1、开关管m2、开关管m3、开关管m4作为主动管；开关管m5和开关管m6作为方向管，可以调整低压端口输出电压的极性。
70.参照图6，在第二级电路12对第一级电路11的输出电压进行调节的情况下，调节电路10的能量正向流动，开关管m1和开关管m3导通，开关管m2和开关管m4关断；如果开关管m6导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从第一级电路11向低压端口流动，则第一电容c1两端的电压为第一极性；如果开关管m5导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从低压端口向第一级电路11流动，则第一电容c1两端的电压为第二极性。
71.参照图6，在第二级电路12对低压端口输入的电压进行调节的情况下，调节电路10的能量反向流动，开关管m1和开关管m3关断，开关管m2和开关管m4导通；如果开关管m6导
通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从低压端口向第一级电路11流动，则第一电容c1两端的电压为第一极性；如果开关管m5导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从第一级电路11向低压端口流动，则第一电容c1两端的电压为第二极性。
72.上述第一极性与第二极性相反，比如第一极性为正，则第二极性为负。
73.上述实施例中，第二级电路还包括第一电容和极性调整电路；极性调整电路可以调整低压端口输出电压的极性。本技术实施例的调节电路可以实现四象限电源，并且，能量双向流动工作效率高。
74.根据本技术的一些实施例，参照图7，第一级电路11包括第一变压电路111和第二变压电路112；第一变压电路111和第二变压电路112靠近高压端口的一侧串联，靠近第二级电路12的一侧并联；第一变压电路111和第二变压电路112，均用于对高压端口输入的电压或第二级电路12的输出电压进行调节。
75.本技术实施例中，第一级电路11包括第一变压电路111和第二变压电路112，其中，第一变压电路111与第二变压电路112在靠近高压端口的一侧串联，在靠近第二级电路12的一侧并联。
76.第一级电路11的电压调节过程，可以包括：高压端口输入电压，第一变压电路111和第二变压电路112均对高压端口输入的电压进行调节，之后，将调节后的电压输出到第二级电路12。或者，第二级电路12输出电压，第一变压电路111和第二变压电路112均对第二级电路12输出的电压进行调节，之后，将调节后的电压从高压端口输出。
77.上述实施例中，第一级电路包括第一变压电路和第二变压电路；由于第一变压电路和第二变压电路靠近高压端口的一侧串联，靠近第二级电路的一侧并联，因此，第一级电路可以实现对输入电压进行均压，并对输出电流进行均流，第一级电路中元器件的差异对均压均流影响较小。进一步地，串联可以使第一变压电路和第二变压电路中靠近高压端口一侧的器件的电流一致，因此无需在第一变压电路和第二变压电路中设置均流环；并联可以使第一变压电路和第二变压电路中靠近第二级电路一侧的器件的电压一致，因此无需在第一变压电路和第二变压电路中设置均压环，这样，就降低了电路的控制难度。
78.根据本技术的一些实施例，参照图8，第一变压电路111包括依次连接的第一原边电路1111、第一谐振电路1112和第一副边电路1113；第一原边电路1111还与高压端口连接，第一副边电路1113还与第二级电路12连接；第二变压电路112包括依次连接的第二原边电路1121、第二谐振电路1122和第二副边电路1123；第二原边电路1121还与高压端口连接，第二副边电路1123还与第二级电路12连接。
79.本技术实施例中，第一变压电路111包括依次连接的第一原边电路1111、第一谐振电路1112和第一副边电路1113；第一原边电路1111还与高压端口连接，第一副边电路1113还与第二级电路12连接。第二变压电路112包括依次连接的第二原边电路1121、第二谐振电路1122和第二副边电路1123；第二原边电路1121还与高压端口连接，第二副边电路1123还与第二级电路12连接。
80.参照图9，第一谐振电路1112包括变压器n1、电感l3和电容c4，第一原边电路1111包括开关管m7、开关管m8、开关管m9和开关管m10，第一副边电路1113包括开关管m11、开关管m12、开关管m13和开关管m14。
81.在第一谐振电路1112中，电感l3的第一端与第一原边电路1111中开关管m7和开关
管m8的公共端连接，电感l3的第二端与变压器n1原边的同名端连接。电容c4的第一端与第一原边电路1111中开关管m9和开关管m10的公共端连接，电容c4的第二端与变压器n1原边的异名端连接。变压器n1副边的同名端与第一副边电路1113中开关管m11和开关管m12的公共端连接，变压器n1副边的异名端与第一副边电路1113中开关管m13和开关管m14的公共端连接。
82.在第一原边电路1111中，开关管m7、开关管m8、开关管m9和开关管m10的控制极均与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输出的驱动信号。开关管m7的第一极与高压端口连接，开关管m7的第二极与电感l3的第一端连接。开关管m8的第一极与电感l3的第一端连接，开关管m8的第二极与第二变压电路112连接。开关管m9的第一极与高压端口连接，开关管m9的第二极与电容c4的第一端连接。开关管m10的第一极与电容c4的第一端连接，开关管m10的第二极与第二变压电路112连接。
83.在第一副边电路1113中，开关管m11、开关管m12、开关管m13和开关管m14的控制极均与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输出的驱动信号。开关管m11的第一极与第二级电路12中开关管m1的第一极连接，开关管m11的第二极与变压器n1副边的同名端连接。开关管m12的第一极与变压器n1副边的同名端连接，开关管m12的第二极与第二级电路12中开关管m2的第二极连接。开关管m13的第一极与第二级电路12中开关管m1的第一极连接，开关管m13的第二极与变压器n1副边的异名端连接。开关管m14的第一极与变压器n1副边的异名端连接，开关管m14的第二极与第二级电路12中开关管m2的第二极连接。
84.参照图9，第二谐振电路1122包括变压器n2、电感l4和电容c5，第二原边电路1121包括开关管m15、开关管m16、开关管m17和开关管m18，第二副边电路1123包括开关管m19、开关管m20、开关管m21和开关管m22。
85.在第二谐振电路1122中，电感l4的第一端与第二原边电路1121中开关管m15和开关管m16的公共端连接，电感l4的第二端与变压器n2原边的同名端连接。电容c5的第一端与第二原边电路1121中开关管m17和开关管m18的公共端连接，电容c5的第二端与变压器n2原边的异名端连接。变压器n2副边的同名端与第二副边电路1123中开关管m19和开关管m20的公共端连接，变压器n2副边的异名端与第二副边电路1123中开关管m21和开关管m22的公共端连接。
86.在第二原边电路1121中，开关管m15、开关管m16、开关管m17和开关管m18的控制极均与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输出的驱动信号。开关管m15的第一极与第一变压电路111中开关管m8的第二极以及开关管m10的第二极连接，开关管m15的第二极与电感l4的第一端连接。开关管m16的第一极与电感l4的第一端连接，开关管m16的第二极与高压端口连接。开关管m17的第一极与第一变压电路111中开关管m8的第二极以及开关管m10的第二极连接，开关管m17的第二极与电容c5的第一端连接。开关管m18的第一极与电容c5的第一端连接，开关管m18的第二极与高压端口连接。
87.可选地，高压端口可以包括高压接触点和低压接触点，开关管m7的第一极和开关管m9的第一极与高压端口中的高压接触点连接；开关管16的第二极和开关管m18的第二极与高压端口中的低压接触点连接。其中，低压接触点的电压可以设置为0v。
88.在第二副边电路1123中，开关管m19、开关管m20、开关管m21和开关管m22的控制极均与调节电路10外部的控制电路连接，接收控制电路输出的驱动信号。开关管m19的第一极
与第二级电路12中开关管m1的第一极连接，开关管m19的第二极与变压器n2副边的同名端连接。开关管m20的第一极与变压器n2副边的同名端连接，开关管m20的第二极与第二级电路12中开关管m2的第二极连接。开关管m21的第一极与第二级电路12中开关管m1的第一极连接，开关管m21的第二极与变压器n2副边的异名端连接。开关管m22的第一极与变压器n2副边的异名端连接，开关管m22的第二极与第二级电路12中开关管m2的第二极连接。
89.根据本技术的一些实施例，第一级电路11还可以包括电容c6，电容c6的第一端与第一级电路11中开关管m13的第一极和开关管m21的第一极，以及第二级电路12中开关管m1的第一极和开关管m3的第一极连接；电容c6的第二端与第一级电路11中开关管m14的第二极和开关管m22的第二极，以及第二级电路12中开关管m2的第二极和开关管m4的第二极连接。
90.根据本技术的一些实施例，第一变压电路111的驱动信号与第二变压电路112的驱动信号存在相位差。
91.在第一变压电路111中，第一原边电路1111的开关管m7、开关管m8、开关管m9和开关管m10接收控制电路输出的驱动信号。其中，开关管m7的驱动信号与开关管m8的驱动信号相位互补，开关管m9的驱动信号与开关管m10的驱动信号相位互补，开关管m7的驱动信号与开关管m10的驱动信号相位相同。
92.在第一变压电路111中，第一副边电路1113的开关管m11、开关管m12、开关管m13和开关管m14接收控制电路输出的驱动信号。其中，开关管m11的驱动信号与开关管m12的驱动信号相位互补，开关管m13的驱动信号与开关管m14的驱动信号相位互补，开关管m11的驱动信号与开关管m14的驱动信号相位相同。
93.在第二变压电路112中，第二原边电路1121的开关管m15、开关管m16、开关管m17和开关管m18接收控制电路输出的驱动信号。其中，开关管m15的驱动信号与开关管m16的驱动信号相位互补，开关管m17的驱动信号与开关管m18的驱动信号相位互补，开关管m15的驱动信号与开关管m18的驱动信号相位相同。
94.在第二变压电路112中，第一副边电路1113的开关管m19、开关管m20、开关管m21和开关管m22接收控制电路输出的驱动信号。其中，开关管m19的驱动信号与开关管m20的驱动信号相位互补，开关管m21的驱动信号与开关管m22的驱动信号相位互补，开关管m19的驱动信号与开关管m22的驱动信号相位相同。
95.第一变压电路111中开关管m7的驱动信号与第二变压电路112中开关管m15的驱动信号，可以相位相同，也可以存在相位差。例如，开关管m7的驱动信号与开关管m15的驱动信号之间的相位差为90
°
。可以理解地，如果开关管m7与开关管m15存在相位差，第一变压电路和第二变压电路中的其他开关管的驱动信号也存在相应的相位差。
96.上述实施例中，第一变压电路与第二变压电路靠近高压端口的一侧串联，靠近第二级电路的一侧并联，因此，第一级电路可以实现对输入电压进行均压，并对输出电流进行均流，并且，在第一变压电路的驱动信号与第二变压电路的驱动信号存在相位差的情况下，第一变压电路与第二变压电路交错并联，可以减小电压随时间变化的变化率以及电流随时间变化的变化率，从而优化电磁兼容。
97.根据本技术的一些实施例，参照图10，第一级电路11还包括串联的第二电容c2和第三电容c3；第二电容c2的第一端与高压端口和第一变压电路111的公共端连接；第二电容
c2和第三电容c3的公共端分别与第一变压电路111和第二变压电路112连接；第三电容c3的第一端与高压端口连接。
98.本技术实施例中，第一级电路11还可以包括第二电容c2和第三电容c3，第二电容c2与第三电容c3串联。第二电容c2的第一端与高压端口的高压接触点和第一变压电路111中开关管m7的第一极连接，第三电容c3的第一端与高压端口的低压接触点连接。第二电容c2与第三电容c3的公共端与第一变压电路111中开关管m8的第二极以及第二变压电路112中开关管m15的第一极连接。
99.上述实施例中，第一级电路还包括串联的第二电容和第三电容，这样，第二电容和第三电容可以对高压端口输入的电压进行分压，从而降低第一级电路中开关管的电压压力，进而降低第一级电路中开关管的选型难度、成本以及开关损耗。
100.根据本技术的一些实施例，参照图11，提供了一种储能系统。储能系统包括控制电路20、多个并联的电池簇和至少一个如上述实施例的调节电路10；调节电路10的高压端口与对应连接的电池簇20并联，调节电路10的低压端口与对应连接的电池簇20串联；控制电路，用于控制调节电路10进行电压调节。
101.本技术实施例中，储能系统包括控制电路20、多个并联的电池簇和至少一个调节电路10。在实际应用中，可以在每个电池簇中均设置一个调节电路10，也可以在其中一些电池簇中设置调节电路10。本技术实施例对调节电路的数量不做限定，可以根据实际情况进行设置。
102.调节电路10的高压端口与对应连接的电池簇并联，调节电路10的低压端口与对应连接的电池簇串联，控制电路20分别与调节电路10中各开关管的控制极连接。控制电路可以向各开关管输出驱动信号，控制开关管导通或关断，从而控制调节电路10进行电压调节。
103.调节电路10可以包括第一级电路11和第二级电路12；第一级电路和第二级电路，可以对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出，也可以对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。
104.上述实施例中，储能系统包括控制电路、多个并联的电池簇和至少一个如上述实施例的调节电路；调节电路的高压端口与对应连接的电池簇并联，调节电路的低压端口与对应连接的电池簇串联；控制电路可以控制调节电路进行电压调节。由于储能系统中的调节电路可以进行两级电压调节，因此电压调节范围较大，可以更好对电池簇的簇电压进行调节，从而避免电池簇之间因存电压差而导致内部环流的问题。
105.根据本技术的一些实施例，提供了一种调节电路的控制方法，该方法应用于上述实施例中的调节电路，可以包括如下步骤：控制调节电路的第一级电路和第二级电路对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出；或者，控制第一级电路和第二级电路对低压端口输入的电压进行调节后从高压端口输出。
106.调节电路外部设置控制电路，控制电路可以控制调节电路。
107.参照图1，调节电路10包括第一级电路11和第二级电路12；第一级电路11包括高压端口，第二级电路12包括低压端口，第一级电路11与第二级电路12连接。
108.高压端口输入电压，控制电路可以控制第一级电路11与第二级电路12依次对高压端口输入的电压进行调节，即进行两次电压调节，之后，将调节后的电压从低压端口输出。
109.或者，低压端口输入电压，控制电路可以控制第二级电路12和第一级电路11依次
对低压端口输入的电压进行调节，即也进行两次电压调节，之后，将调节后的电压从高压端口输出。
110.本技术实施例的技术方案中，控制调节电路的第一级电路和第二级电路进行两次电压调节，可以扩大调节电路的电压调节范围，从而使调节电路满足调节需求。
111.根据本技术的一些实施例，参照图2，第二级电路12包括第一电感电路121和第二电感电路122，本技术实施例还可以包括：控制第一电感电路和第二电感电路对第一级电路的输出电压或对低压端口输入的电压进行调节。
112.第二级电路12包括并联的第一电感电路121和第二电感电路122。第一级电路11输出调节后的电压，控制电路可以控制第一电感电路121和第二电感电路122均对第一级电路11的输出电压进行调节，之后，将调节后的电压从低压端口输出。
113.或者，低压端口输入电压，控制电路可以控制第一电感电路121和第二电感电路122均对低压端口输入的电压进行调节，之后，将调节后的电压输出到第一级电路11。
114.本技术实施例的技术方案中，控制第一电感电路和第二电感电路进行电压调节，可以扩大调节电路的电压调节范围，使调节电路满足调节需求。
115.根据本技术的一些实施例，参照图7，第一级电路11包括第一变压电路111和第二变压电路112，本技术实施例还可以包括：控制第一变压电路和第二变压电路对高压端口输入的电压或第二级电路的输出电压进行调节。
116.第一级电路11包括第一变压电路111和第二变压电路112，其中，第一变压电路111与第二变压电路112在靠近高压端口的一侧串联，在靠近第二级电路12的一侧并联。
117.高压端口输入电压，控制电路可以控制第一变压电路111和第二变压电路112均对高压端口输入的电压进行调节，之后，将调节后的电压输出到第二级电路12。
118.或者，第二级电路12输出电压，控制电路可以控制第一变压电路111和第二变压电路112均对第二级电路12输出的电压进行调节，之后，将调节后的电压从高压端口输出。
119.本技术实施例的技术方案中，第一级电路可以实现对输入电压进行均压，并对输出电流进行均流，第一级电路中元器件的差异对均压均流影响较小。进一步地，串联可以使第一变压电路和第二变压电路中靠近高压端口一侧的器件的电流一致，因此无需在第一变压电路和第二变压电路中设置均流环；并联可以使第一变压电路和第二变压电路中靠近第二级电路一侧的器件的电压一致，因此无需在第一变压电路和第二变压电路中设置均压环，这样，就降低了电路的控制难度。
120.根据本技术的一些实施例，参照图10，第一级电路11包括开关管m7、开关管m8、开关管m9、开关管m10、开关管m11、开关管m12、开关管m13、开关管m14、开关管m15、开关管m16、开关管m17、开关管m18、开关管m19、开关管m20、开关管m21和开关管m22。第二级电路12包括开关管m1、开关管m2、开关管m3、开关管m4、开关管m5和开关管m6。
121.控制电路分别向各开关管输入驱动信号，控制开关管的导通和关断。
122.开关管m1的驱动信号与开关管m2的驱动信号相位互补，开关管m3的驱动信号与开关管m4的驱动信号相位互补，开关管m1的驱动信号可以与开关管m3的驱动信号相位相同，也可以存在相位差异。
123.开关管m5的驱动信号与开关管m6的驱动信号相位互补。
124.开关管m7的驱动信号与开关管m8的驱动信号相位互补，开关管m9的驱动信号与开
关管m10的驱动信号相位互补，开关管m7的驱动信号与开关管m10的驱动信号相位相同。
125.开关管m11的驱动信号与开关管m12的驱动信号相位互补，开关管m13的驱动信号与开关管m14的驱动信号相位互补，开关管m11的驱动信号与开关管m14的驱动信号相位相同。
126.开关管m15的驱动信号与开关管m16的驱动信号相位互补，开关管m17的驱动信号与开关管m18的驱动信号相位互补，开关管m15的驱动信号与开关管m18的驱动信号相位相同。
127.开关管m19的驱动信号与开关管m20的驱动信号相位互补，开关管m21的驱动信号与开关管m22的驱动信号相位互补，开关管m19的驱动信号与开关管m22的驱动信号相位相同。
128.在高压端口输入电压的情况下，控制电路可以控制第一级电路11与第二级电路12依次对高压端口输入的电压进行调节，即进行两次电压调节，之后，将调节后的电压从低压端口输出。
129.在低压端口输入电压的情况下，控制电路可以控制第二级电路12和第一级电路11依次对低压端口输入的电压进行调节，即也进行两次电压调节，之后，将调节后的电压从高压端口输出。
130.在第二级电路12中，开关管m1、开关管m2、开关管m3、开关管m4作为主动管；开关管m5和开关管m6作为方向管，可以调整低压端口输出电压的极性。
131.在第二级电路12对第一级电路11的输出电压进行调节的情况下，调节电路10的能量正向流动，开关管m1和开关管m3导通，开关管m2和开关管m4关断；如果开关管m6导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从第一级电路11向低压端口流动，则第一电容c1两端的电压为第一极性；如果开关管m5导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从低压端口向第一级电路11流动，则第一电容c1两端的电压为第二极性。
132.在第二级电路12对低压端口输入的电压进行调节的情况下，调节电路10的能量反向流动，开关管m1和开关管m3关断，开关管m2和开关管m4导通；如果开关管m6导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从低压端口向第一级电路11流动，则第一电容c1两端的电压为第一极性；如果开关管m5导通，第一电感l1和第二电感l2上的电流从第一级电路11向低压端口流动，则第一电容c1两端的电压为第二极性。
133.上述实施例中，控制电路可以控制调节电路进行两次调压，并且实现四象限电源，能量双向流动工作效率高。
134.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
135.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，便于具体和详细地理解本技术的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本技术提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本技术所述附权利要求的保护范围内。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图
可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：

1.一种调节电路，其特征在于，所述调节电路包括第一级电路和第二级电路；所述第一级电路包括高压端口，所述第二级电路包括低压端口，所述第一级电路与所述第二级电路连接；所述第一级电路和所述第二级电路，用于对所述高压端口输入的电压进行调节后从所述低压端口输出，或者，对所述低压端口输入的电压进行调节后从所述高压端口输出。2.根据权利要求1所述的调节电路，其特征在于，所述第二级电路包括第一电感电路和第二电感电路，所述第一电感电路和所述第二电感电路并联；所述第一电感电路和所述第二电感电路，均用于对所述第一级电路的输出电压或对所述低压端口输入的电压进行调节。3.根据权利要求2所述的调节电路，其特征在于，所述第一电感电路包括第一开关电路和第一电感，所述第二电感电路包括第二开关电路和第二电感；所述第一开关电路分别与所述第一级电路和所述第一电感连接，所述第二开关电路分别与所述第一级电路和所述第二电感连接，所述第一电感和所述第二电感的公共端与所述低压端口连接；所述第一开关电路，用于在所述调节电路外部的控制电路的控制下，导通所述第一级电路与所述第一电感之间的通路；所述第二开关电路，用于在所述调节电路外部的控制电路的控制下，导通所述第一级电路与所述第二电感之间的通路。4.根据权利要求3所述的调节电路，其特征在于，所述第一开关电路的驱动信号与所述第二开关电路的驱动信号存在相位差。5.根据权利要求3所述的调节电路，其特征在于，所述第二级电路还包括第一电容和极性调整电路；所述第一电容的第一端与所述第一电感和所述第二电感的公共端连接，所述第一电容的第二端与所述极性调整电路连接；所述极性调整电路，用于调整所述低压端口输出电压的极性。6.根据权利要求1-5任一项所述的调节电路，其特征在于，所述第一级电路包括第一变压电路和第二变压电路；所述第一变压电路和所述第二变压电路靠近所述高压端口的一侧串联，靠近所述第二级电路的一侧并联；所述第一变压电路和所述第二变压电路，均用于对所述高压端口输入的电压或所述第二级电路的输出电压进行调节。7.根据权利要求6所述的调节电路，其特征在于，所述第一变压电路包括依次连接的第一原边电路、第一谐振电路和第一副边电路；所述第一原边电路还与所述高压端口连接，所述第一副边电路还与所述第二级电路连接；所述第二变压电路包括依次连接的第二原边电路、第二谐振电路和第二副边电路；所述第二原边电路还与所述高压端口连接，所述第二副边电路还与所述第二级电路连接。8.根据权利要求7所述的调节电路，其特征在于，所述第一变压电路的驱动信号与所述第二变压电路的驱动信号存在相位差。9.根据权利要求6所述的调节电路，其特征在于，所述第一级电路还包括串联的第二电容和第三电容；所述第二电容的第一端与所述高压端口和所述第一变压电路的公共端连接；所述第二
电容和所述第三电容的公共端分别与所述第一变压电路和所述第二变压电路连接；所述第三电容的第一端与所述高压端口连接。10.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括控制电路、多个并联的电池簇和至少一个如权利要求1-9任一项所述的调节电路；所述调节电路的高压端口与对应连接的电池簇并联，所述调节电路的低压端口与对应连接的电池簇串联；所述控制电路，用于控制所述调节电路进行电压调节。11.一种调节电路的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的调节电路，所述方法包括：控制所述调节电路的第一级电路和第二级电路对高压端口输入的电压进行调节后从低压端口输出；或者，控制所述第一级电路和所述第二级电路对所述低压端口输入的电压进行调节后从所述高压端口输出。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二级电路包括第一电感电路和第二电感电路，所述方法还包括：控制所述第一电感电路和所述第二电感电路对所述第一级电路的输出电压或对所述低压端口输入的电压进行调节。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述第一级电路包括第一变压电路和第二变压电路，所述方法还包括：控制所述第一变压电路和所述第二变压电路对所述高压端口输入的电压或所述第二级电路的输出电压进行调节。

技术总结

本申请涉及一种调节电路、储能系统和调节电路的控制方法。所述调节电路包括第一级电路和第二级电路；所述第一级电路包括高压端口，所述第二级电路包括低压端口，所述第一级电路与所述第二级电路连接；所述第一级电路和所述第二级电路，用于对所述高压端口输入的电压进行调节后从所述低压端口输出，或者，对所述低压端口输入的电压进行调节后从所述高压端口输出。采用本申请可以扩大电压调节范围，满足调节需求。调节需求。调节需求。

技术研发人员：

刘忠 姚远

受保护的技术使用者：

宁德时代新能源科技股份有限公司

技术研发日：

2022.08.19

技术公布日：

2023/3/24