电压变换电路、电压变换电路的控制方法及储能设备与流程

1.本技术涉及电源技术领域，尤其涉及一种电压变换电路、电压变换电路的控制方法及储能设备。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本技术有关的背景信息，而不必然地构成示例性技术。
3.在一些自带电池模组的电子设备或者电能可以双向流动的储能设备中，通过配置与电池模组相连的电压变换电路，实现对电池模组的充放电。以储能设备为例，通过电压变换电路将电池模组的电能进行转换，进而为负载也即用电设备提供工作用电。
4.传统的电压变换电路未接入负载或者轻载时，电压变换电路的依然会存在较高的能耗，造成电池模组的电能浪费，而且还缩短了电压变换电路中电子器件的使用寿命。并且传统的电压变换电路的可靠性较差。


技术实现要素：

5.根据本技术的各种实施例，提供一种电压变换电路、电压变换电路的控制方法及储能设备。
6.第一方面，本技术提供一种电压变换电路，包括：ac/dc变换单元、dc/dc变换单元、第一控制单元以及第二控制单元；ac/dc变换单元通过直流母线与dc/dc变换单元连接；第一控制单元与第二控制单元通信连接；
7.第一控制单元用于，获取直流母线上的母线电压，并在母线电压小于第一电压阈值时生成第一控制信号并输出至第二控制单元；
8.第二控制单元用于，在接收到第一控制信号时，进入重载模式，并输出第一驱动信号至dc/dc变换单元，以驱动dc/dc变换单元工作；第一驱动信号的占空比大于第二控制单元处于非重载模式时输出的驱动信号的占空比。
9.第二方面，本技术提供一种电压变换电路的控制方法，电压变换电路包括ac/dc变换单元、dc/dc变换单元、第一控制单元以及第二控制单元；ac/dc变换单元通过直流母线与dc/dc变换单元连接；第一控制单元与第二控制单元通信连接；
10.控制方法应用于第一控制单元，控制方法包括：
11.获取直流母线上的母线电压；
12.在母线电压小于第一电压阈值时生成第一控制信号并输出至第二控制单元；第一控制信号用于控制第二控制单元进入重载模式，并输出第一驱动信号至dc/dc变换单元，以驱动dc/dc变换单元工作；第一驱动信号的占空比大于第二控制单元处于非重载模式时输出的驱动信号的占空比。
13.第三方面，本技术提供一种储能设备，包括：电池模组与电压变换电路；电压变换电路为第一方面提供的电压变换电路。
14.本技术的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本技术的其他特
征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例提供的一种电压变换电路的示意性框图。
17.图2为本技术另一实施例提供的一种电压变换电路的示意性框图。
18.图3为本技术另一实施例提供的一种电压变换电路的具体电路图。
19.图4为本技术实施例提供的一种直流母线的母线电压变化示意图一。
20.图5为本技术实施例提供的一种直流母线的母线电压变化示意图二。
21.图6为本技术实施例提供的一种直流母线的母线电压变化示意图三。
22.图7为本技术实施例提供的电压变换电路的控制方法的步骤示意图。
23.图8为本技术实施例提供的储能设备的结构框图。
24.附图标记说明：
25.100、电压变换电路；11、ac/dc变换单元；12、dc/dc变换单元；
26.c
bus
、储能单元；13、第一控制单元；14、第二控制单元；
27.15、隔离通信单元；u1、第一芯片；u2、第二芯片；200、电池模组。
具体实施方式
28.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做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。
29.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.请参照图1，图1为本技术实施例提供的电压变换电路的示意性框图。
31.如图1所示，电压变换电路100包括：ac/dc变换单元11、dc/dc变换单元12、第一控制单元13以及第二控制单元14。ac/dc变换单元11通过直流母线(bus+、bus-)与dc/dc变换单元12连接；第一控制单元13与第二控制单元14通信连接。
32.第一控制单元13用于，获取直流母线(bus+、bus-)上的母线电压，并在母线电压小于第一电压阈值时，生成第一控制信号并输出至第二控制单元14。
33.第二控制单元14用于，在接收到第一控制信号时，进入重载模式，并输出第一驱动信号至dc/dc变换单元12，以驱动dc/dc变换单元12工作。第一驱动信号的占空比大于第二控制单元14处于非重载模式时输出的其他驱动信号的占空比。
34.本实施例提供的电压变换电路100能够实现双向电压变换，以及双向电能传输。
35.作为一个示例，电压变换电路100被配置在具有电池模组的储能设备中。
36.例如，在利用交流源为储能设备充电时，电压变换电路100中的ac/dc变换单元11在第一控制单元13的控制下，将交流源提供的交流电转换为第一直流电，dc/dc变换单元12
在第二控制单元14的控制下，将该直流电进行电压变换得到用于为电池模组充电的第二直流电。
37.再例如，在使用储能设备为负载供电时，电压变换电路100中的dc/dc变换单元12在第二控制单元14的控制下，将电池模组提供的直流电进行电压变换，再由第一控制单元13控制ac/dc变换单元11对电压变换后的直流电进行转换，得到可供负载用电的交流工作用电。这里，当负载的工作用电为直流电时，还可以是在负载接入后，由第二控制单元14控制dc/dc变换单元12将电池模组提供的直流电进行电压变换后输出直流工作用电。
38.示例性地，如图2所示，ac/dc变换单元11与dc/dc变换单元12之间可以采用直流母线(bus+、bus-)进行电能传输。为了适配不同用电设备的工作用电的电压需求，或者为了吸收电路中的电信号的尖峰脉冲以稳定直流母线上的电压，可以在直流母线的正直流母线bus+与负直流母线bus-之间配置储能单元c
bus
，以在dc/dc变换单元12的输出能够满足负载需求且有剩余时对剩余的电能进行储存，从而使得储能单元c
bus
上的电压会随着充电而不断上升。
39.在一实施例中，储能单元c
bus
可以是独立于ac/dc变换单元11和dc/dc变换单元12的电路，在其他的实施例中，也可以将储能单元c
bus
与ac/dc变换单元11作为一个电路模块，或者将储能单元c
bus
与dc/dc变换单元12作为一个电路模块。
40.当负载的需求功率较大时，dc/dc变换单元12输出的电能只能满足负载的用电，且储能单元c
bus
也会同步对负载供电，从而使得储能单元c
bus
上的电压逐渐下降，并趋于稳定。由于储能单元c
bus
并联在正直流母线bus+与负直流母线bus-之间，因此储能单元c
bus
上的电压就等于直流母线上的电压，也因此可以根据直流母线上的电压变化情况，反映电压变换电路100的负载情况。
41.在具体实现时，可以通过配置相应的电压采样电路实现对直流母线(bus+、bus-)上的母线电压进行采样。
42.例如，电压采样电路可以将采样得到的母线电压发送至电池管理系统的控制器，第一控制单元13从电池管理系统的控制器获取该母线电压。
43.再例如，电压采样电路可以直接与第一控制单元13相连，第一控制单元13可以直接通过该电压采样电路获取到母线电压。
44.需要说明的是，由于在电压变换电路100连接用电设备时，用电设备对工作用电的需求越高，对储能单元c
bus
的电量消耗则越快，因此在负载发生投切的一定时间内，直流母线(bus+、bus-)上的母线电压下降越快(或者上升较慢)，因此第一控制单元13还可以根据直流母线(bus+、bus-)上的母线电压进一步输出与非重载情况适配的其他控制信号，使得第二控制单元14可以根据其他控制信号进入其他控制模式。
45.在具体实现时，还可以依据电压变换电路100的额定输出功率预先定义轻载和重载的界限，比如，在需求功率与电压变换电路的额定输出功率比值小于预设百分比时，将负载定义为轻载，反之则为重载。预设百分比可以根据实际需要进行设定，比如设定为30％、50％或者60％等。
46.例如，假设用电设备的额定需求功率为1200w，电压变换电路100的额定输出功率为1500w，在电压变换电路100接入该用电设备时，该用电设备的额定需求功率占电压变换电路10的额定输出功率的80％，高于预设的60％，确定电压变换电路100的负载情况为重
载。
47.再例如，假设用电设备的额定需求功率为300w，电压变换电路100的额定输出功率为1500w，在电压变换电路100接入该用电设备时，该用电设备的额定功率占电压变换电路100的额定输出功率的20％，低于预设百分比，确定电压变换电路100的负载情况为轻载。
48.示例性的，在为负载供电时，通过ac/dc变换单元11向负载输出交流电。由于ac/dc变换单元11通过正直流母线(bus+)以及负直流母线(bus-)连接dc/dc变换单元12，第一控制单元13与第二控制单元14通信连接，因此第一控制单元13能够根据直流母线上(bus+、bus-)的母线电压调整输出的控制信号，以调整第二控制单元14的控制模式，进而调整dc/dc变换单元12向储能单元c
bus
的供电状态。
49.示例性的，储能单元c
bus
可以为电容，也可以是其他储能器件，本技术不予限定。
50.作为一个示例，dc/dc变换单元12在该第一驱动信号的作用下输出第一充电电信号时，该第一充电电信号的电流值大于dc/dc变换单元12在非重载模式下输出的充电电信号的电流值。
51.作为另一个示例，dc/dc变换单元12在该第一驱动信号的作用下，输出第一充电电信号，该第一充电电信号的电压值大于dc/dc变换单元12在其他驱动信号作用下时输出的充电电信号的电压值。
52.需要说明的是，占空比是指驱动信号中高电平持续时间和低电平持续时间之间的比例。驱动信号的占空比越大表示驱动信号的单位周期内，高电平所占的比例越高。
53.在本实施例中，由于第一驱动信号的占空比大于第二控制单元14处于非重载模式时输出的驱动信号的占空比，因此dc/dc变换单元12在第一驱动信号的作用下，会以较大的充电电流或者充电电压对外储能单元c
bus
以及负载供电，此时储能单元c
bus
上的电压会逐步上升，并趋于稳定。
54.相应的，电压变换电路100在非重载模式时以相对于重载时较小的充电电流或者充电电压对储能单元c
bus
进行充电，从而降低了在非重载模式下的功耗，提高了整体的能量利用率。
55.作为一个实施例，第一驱动信号的开关频率大于第二控制单元14处于非重载模式时输出的驱动信号的开关频率。开关频率是指驱动信号在单位时间内驱动dc/dc变换单元12中的开关管周期性变化的次数。
56.在本实施例中，驱动信号的开关频率越大，dc/dc变换单元12在该驱动信号的作用下，会以较大的充电电流或者充电电压对外储能单元c
bus
以及负载供电。
57.以电压变换电路100被配置在具有电池模组的储能设备中为例。例如，电压变换电路100作为储能设备中的变压器，其dc/dc变换单元12与电池模组相连，通常电池模组相对于ac/dc变换单元11所连接的交流源或者交流负载而言，电压相对较低，属于低压侧，ac/dc变换单元11以及储能单元c
bus
则属于高压侧。
58.本案中第二控制单元14无需对高压侧的母线电压进行采样，因此其整体的耐压性能要求较低，可以降低低压侧的电路成本。并且，第二控制单元14能够根据第一控制单元13输出的控制信号进行模式切换，无需依赖ac/dc变换单元11传输母线电压等采样数据来进行模式切换控制，控制信号相对于采样数据而言，其在第一控制单元13和第二控制单元14之间传输过程中的延时较小，能够确保第二控制单元14及时根据负载的情况进行模式切
换，提高了电路的可靠性。
59.在一些实施例中，第一控制单元13还用于在母线电压大于第二电压阈值时，生成第二控制信号并输出至第二控制单元；第二控制单元14还用于在接收到第二控制信号时，停止输出驱动信号至dc/dc变换单元12，以控制dc/dc变换单元12停止工作。
60.需要说明的是，第二电压阈值大于第一电压阈值。dc/dc变换单元12停止工作即停止向储能单元c
bus
充电，确保母线电压能够保持在第二电压阈值以下，以避免持续向储能单元c
bus
充电导致储能单元c
bus
过压损坏。此时，由储能单元c
bus
上的电能对负载以及自身的用电部分进行供电，因此储能单元c
bus
上的电压会逐渐降低。
61.在其中一个实施例，第一控制单元13还用于在母线电压小于第三电压阈值时，生成第三控制信号并输出至第二控制单元14。第二控制单元14还用于在接收到第三控制信号且处于重载模式时，保持输出第一驱动信号至dc/dc变换单元12。其中，第三电压阈值大于第一电压阈值且小于第二电压阈值。
62.当dc/dc变换单元12停止工作后，也停止向储能单元c
bus
充电，此时储能单元c
bus
上的电压会逐渐降低。因此，第一控制单元13在检测到母线电压小于第三电压阈值时，会输出第三控制信号至第二控制单元14。第二控制单元14在接收到第三控制信号后根据其自身所处的状态确定是否进行模式切换。
63.具体地，当第二控制单元14处于重载模式时，第二控制单元14向dc/dc变换单元12输出第一驱动信号，进而驱动dc/dc变换单元12以比非重载模式更大的充电电流或者充电电压对储能单元c
bus
以及负载充电。此时储能单元c
bus
上的电压会逐渐升高，且在一定时间内，直流母线上的母线电压仍会介于第三电压阈值和第一电压阈值之间，因此，此时第二控制单元14会保持重载模式，直至储能单元c
bus
上的电压区域稳定，稳定后的储能单元c
bus
上的电压介于第二电压阈值和第三电压阈值之间。
64.当第二控制单元14处于非重载模式时，第二控制单元14在接收到第三控制信号后，输出第二驱动信号至dc/dc变换单元12。由于第二驱动信号的占空比小于第一驱动信号的占空比，因此dc/dc变换单元12在该第二驱动信号的作用下，以相对于第一驱动信号作用下较小的充电电流或者充电电压对储能单元c
bus
充电，并在存在负载时对外供电，从而确保在非重载的情况下，储能单元c
bus
上的电压能够始终介于第二电压阈值和第三电压阈值之间，从而避免储能单元c
bus
上的电压过低导致在切入重载时响应速度较慢的问题发生，提高了电压变换电路在负载投切过程中的响应速度，减少了投切过程中异常响应概率，进一步提高了电压变换电路的可靠性。在第二控制单元14输出第二驱动信号时，由于负载为非重载，也即为轻载或者空载，此时整体的电能消耗功率会低于第二控制单元14对外的输出功率，因此无需储能单元c
bus
对外进行供电，第二控制单元14会在对外供电的同时持续给储能单元c
bus
充电，从而使得储能单元c
bus
两端的电压会上升，也即母线电压会上升；而在母线电压上升至大于第二电压阈值时，第一控制单元13会向第二控制单元14输出第二控制信号，第二控制单元14在接收到第二控制信号时停止输出驱动信号至dc/dc变换单元12，因此dc/dc变换单元12停止工作，也即停止向储能单元c
bus
充电。
65.需要说明的是，在第二控制单元14处于重载模式时，对应的负载为重载，此时第二控制单元14向dc/dc变换单元12输出第一驱动信号，dc/dc变换单元12在第一驱动信号的驱动下给储能单元c
bus
进行充电的充电参数要大于其他模式下的充电参数，因此dc/dc变换单
元12输出的电能能够在给负载供电的同时，使得储能单元c
bus
上的电压进行缓慢上升，最终趋于稳定状态，稳定后的储能单元c
bus
上的电压会介于第二电压阈值和第三电压阈值之间。因此在第二控制单元14处于重载模式时，即便是接收到第一控制单元13输出的第三控制信号也不会做控制模式的切换，保持重载模式，仅在接收到第一控制单元13输出第二控制信号时，会进行控制状态的切换，退出重载模式，向第二控制单元14输出第二控制信号，使得dc/dc变换单元12停止工作，从而避免储能单元c
bus
的过压。
66.在一实施例中，第二控制单元14在接收到第一控制信号且处于重载模式时，保持重载模式，不进行控制模式的切换。因此，在电路中频繁进行负载的投切时，只要其仍处于重载模式，则不会导致第二控制单元14在不同模式之间的频繁切换，也即仍然以第二驱动信号驱动dc/dc变换单元12，提高了电路的稳定性以及可靠性。
67.可以理解的是，在第一控制单元13向第二控制单元14输出第三控制信号之前，如果第二控制单元14处于非重载模式，在接收到第三控制信号时，第二控制单元14输出第二驱动信号至dc/dc变换单元12。
68.示例性的，若第二控制单元14处于非重载模式时接收到第三控制信号，向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号。
69.作为一个实施例，第二控制单元14还用于在接收到第三控制信号且处于非重载模式时，输出第二驱动信号至dc/dc变换单元12。第二驱动信号的开关频率小于第一驱动信号的开关频率。
70.作为一个实施例，第二控制单元14还用于在接收到第三控制信号且处于非重载模式时，输出第二驱动信号至dc/dc变换单元12。第二驱动信号的占空比小于第一驱动信号的占空比。
71.作为另一个示例，假设dc/dc变换单元12在第一驱动信号的作用下，输出第一充电电信号，dc/dc变换单元12在第二驱动信号的作用下，输出第二充电电信号。第二充电电信号的电流值小于第一充电电信号的电流值，或者第二充电电信号的电压值小于第一充电电信号的电压值。
72.图2示出了本技术另一实施例提供的一种电压变换电路的示意性框图。如图2所示，与图1对应的实施例不同之处在于，本实施例提供的电压变换电路100还包括隔离通信单元15。第一控制单元13通过隔离通信单元15将第一控制信号、第二控制信号或第三控制信号传递至第二控制单元14。
73.可以理解的，隔离通信单元15可以包括隔离光耦，以通过隔离光耦实现控制信号的传递。
74.具体实施时，隔离光耦可以设于第一控制单元13和第二控制单元14之间，以使得第一控制单元13输出控制信号能够通过隔离光耦传递至第二控制单元14中，以实现如上文所撰述的实施例。
75.通过设置隔离光耦可以实现第一控制单元13和第二控制单元14之间的电气隔离，也即实现高压侧和低压侧之间的隔离，提高了电路的稳定性以及可靠性。
76.在一实施例中，dc/dc变换单元12可以包括全桥或者半桥电压变换电路，第二控制单元14可以通过对桥臂上的开关管的驱动信号进行控制，以确保其输出不同的充电电流或者充电电压。具体地，dc/dc变换单元12能够采用具有不同占空比和频率的pwm信号来对桥
臂上的开关管进行控制，使得其输出不同的充电电流。可以理解，dc/dc变换单元12在第一控制模式下的pwm信号的占空比以及频率大于在其他模式下的pwm信号的占空比以及频率。
77.可以理解的，在dc/dc变换单元12处于不同控制模式下，能够向储能单元c
bus
提供不同的电信号进行充电，从而能够满足负载的用电需求。
78.图3示出了本技术另一实施例提供的一种电压变换电路的具体电路图。如图3所示，在一些实施例中，ac/dc变换单元11可以是包括四个晶体管(q1-q4)的变换电路，dc/dc变换单元12可以是包括八个晶体管的变换电路(q5-q12)、变压器tr以及电感l2和电容c2组成的谐振网络，在本实施例中，dc/dc变换单元12为谐振变换电路，在其他实施例中，dc/dc变换单元12也可以采用其他电路结构来实现。变压器tr可以实现高低压侧之间的隔离。具体工作过程可如上述实施例提供的方式实现，在此不再重复撰述。
79.如图3所示，第一控制单元13可以是第一芯片u1，第二控制单元14可以是第二芯片u2。
80.示例性的，第一芯片u1通过获取母线电压的变化，可以确定负载情况，从而输出不同的控制信号至第二芯片u2。第二芯片u2根据该控制信号调整驱动信号的占空比和开关频率，使得dc/dc变换单元12在不同驱动信号的作用下，输出不同的充电电流或者充电电压，以满足不同的用电需求。
81.第二芯片u2用于，在接收到第一控制信号时，根据第一控制信号进入重载模式，同时生成第一驱动信号至dc/dc变换单元12。
82.第二芯片u2用于，在接收到第三控制信号且处于重载模式时，保持输出第一驱动信号至dc/dc变换单元12，dc/dc变换单元12在第一驱动信号的作用下，以第一占空比和/或第一开关频率运行。
83.第二芯片u2还用于，在接收到第三控制信号且处于非重载模式时，根据第三控制信号生成第二驱动信号至dc/dc变换电路12。dc/dc变换单元12在第二驱动信号的作用下，以第二占空比和第二开关频率运行。其中，第一占空比大于第二占空比；第一开关频率大于第二开关频率，从而使得dc/dc变换单元12在第二控制单元14处于重载模式下能够以相对其他模式更大的充电电流或者充电电压，也即以较快的充电速率。
84.在一实施例中，第一开关频率可以为110khz，第一占比可以为50％，第二开关频率可以为90khz，第二占比可以为20％。
85.第二芯片u2还用于在接收到第二控制信号时，停止输出驱动信号至dc/dc变换单元12，以控制dc/dc变换单元12停止工作，进而避免直流母线上过压所导致的电路损坏。
86.具体实施时，第一芯片u1在母线电压大于第二电压阈值时，并输出第二控制信号。
87.示例性的，在母线电压大于第二电压阈值时控制dc/dc变换单元12停止工作可以避免直流母线上过压所导致的电路损坏，并使得储能设备处于断续工作状态。
88.在一实施例中，第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号均可以为对应的电平信号。控制信号经过隔离光耦单元的传输时，延时较小，能够及时控制第二控制单元14进行状态切换控制，以确保电路控制的安全性以及准确性。传统的方案中，第一控制单元13需要将采集到的母线电压等采样数据发送给第二控制单元14，此时经过光耦隔离电路时会存在较大的延时，从而无法作为第二控制单元14的控制数据。而本技术中，第一控制单元13只需要发送为电平信号的第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号即可实现对第二
控制单元14的控制，电路结构简单且稳定性以及可靠性较高。
89.参阅图4，图4为本技术实施例提供的一种直流母线的母线电压变化示意图一。
90.示例性的，在图4中，虚线波形描述的是采用传统的电压变换电路的控制方式来得到的直流母线的母线电压变化过程，实线波形描述的是本实施例提供的电压变换电路中直流母线的母线电压变化过程。
91.从图4中可以看出，直流母线的母线电压一直处于第二电压阈值和第三电压阈值之间，并没有低于第一电压阈值，因此整个电压变换电路对应的负载不是重载，为轻载或者重载，也即在图4的t0～t1时间段，负载情况为空载或者轻载。在t
x1
时刻与t
x2
时刻，母线电压大于第二电压阈值，此时电压变换电路10中的第一控制单元13输出第二控制信号至第二控制单元14，第二控制单元14在接收到第二控制信号时，停止输出驱动信号至dc/dc变换单元12，进而控制dc/dc变换单元12停止工作，此时，由于自身电路的功耗以及轻载所带来的功耗会消耗储能单元c
bus
上存储的电能，会导致直流母线上的电压随之下降。第一控制单元13在母线电压小于第三电压阈值时输出第三控制信号至第二控制单元14，第二控制单元14在接受到该第三控制信号且处于非重载模式时，输出第二驱动信号至dc/dc变换单元12，使得dc/dc变换单元12以比重载模式下较小的占空比以及开关频率供电，此时由于负载较小或者无负载，dc/dc变换单元的输出能够在满足自身功耗以及负载功耗的同时对储能单元c
bus
充电，以使母线电压维持在第一电压阈值和第二电压阈值之间。
92.在图4中，在t1时刻之后的直流母线的母线电压上升变缓，可以判断负载发生了变化，也即电压变换电路由空载切换至了轻载，或者轻载对应的需求功率增大(比如加入了新的轻载)，导致整体的用电需求功率增大，给储能单元c
bus
充电的能力减小，从而使得储能单元c
bus
上的电压上升会放慢。由于此时母线电压处于第二电压阈值和第三电压阈值之间，虽然此时负载情况发生了变化，但此时第一控制单元13并不会输出新的控制信号给第二控制单元14，且第二控制单元14也不会改变向dc/dc变换单元12输出的驱动信号，因此dc/dc变换单元12并未改变对储能单元c
bus
进行充电的策略，依然保持第三控制模式对储能单元c
bus
进行充电。而传统的电压变换电路无论是轻载还是重载都会采用相同的控制模式，也即采用相同的充电电流或者充电电压进行供电，在负载发生变化后其母线电压相对t1时刻之前会变缓，但通过对比图4中的线条可以看出，相对于本实施例而言，传统方案的变缓速率并不明显。
93.通过比对t1时间点后虚线波形与实线波形可知，在通过直流母线(bus+、bus-)为储能单元c
bus
充电时，相比t1时间点前，本实施例中的直流母线的母线电压上升斜率大幅度减小。在储能单元c
bus
的电压达到第二电压阈值后，第一控制单元13向第二控制单元14输出第二控制信号，第二控制单元14在接受到该第二控制信号后，使得dc/dc变换单元12停止对储能单元c
bus
充电。停止对储能单元c
bus
充电后，直流母线(bus+、bus-)的母线电压下降斜率相对于t1时间以前会变陡，因为负载的需求功率增大。并且此时与传统的控制方式的下降斜率相同，因为的负载需求功率相同。
94.从附图中也可以看出，通过在非重载情况下，第一控制单元13向第二控制单元14输出第三控制信号，第二控制单元14在接收到该第三控制信号后，以第二驱动信号驱动dc/dc变换单元12工作，且第二驱动信号的占空比和/或开关频率小于第一驱动信号的占空比和/或开关频率，也即控制dc/dc变换单元12采用较小的占空比和/或开关频率运行，能够减
少在空载或者轻载下的开关机次数，能够有效减少电压变换电路10在空载或轻载时所产生的异响并且能够降低损坏电压变换电路10内部器件的风险。
95.从图4中也可以看出电压变换电路，在处于空载或轻载时，母线电压的变化为周期性变化，也即在第二控制单元14处于非重载模式时，第二控制单元14周期性向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号，进而驱动dc/dc变换单元12周期性为储能单元c
bus
充电。相应地，dc/dc变换单元12为周期性工作状态，也即dc/dc变换单元12为储能单元c
bus
充电一段时间后母线电压大于或等于第二电压阈值时，停止为储能单元c
bus
充电；在停止为储能单元c
bus
充电一段时间后母线电压下降，在小于第三电压阈值时，第二控制单元14向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号，驱动dc/dc变换单元12工作，从而使得dc/dc变换单元12在非重载模式与停止工作之间切换。
96.图5示出了本技术实施例提供的一种直流母线的母线电压变化示意图二。图6示出了本技术实施例提供的一种直流母线的母线电压变化示意图三。图5和图6的区别在于，负载切入时第二控制单元14所处的控制模式不同。
97.如图5所示，在图5中的t0～t1时间段，母线电压介于第二电压阈值和第三点电压阈值之间，可以确定储能设备的负载情况为空载或者轻载。在t0～t1时间段内第二控制单元14在输出第二驱动信号与停止输出驱动信号之间切换，以使得电压变换电路100中的dc/dc变换单元12处于断续工作状态。
98.在图5中，t1时刻第二控制单元14处于非重载模式，也即第二控制单元14向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号，驱动dc/dc变换单元12以较小的充电电流或者充电电压对储能单元c
bus
进行充电。在t1时刻后母线电压上升速率减缓，可以确定负载情况发生了变化。此时第一控制单元13由于母线电压并未下降至小于第三电压阈值或上升至大于第二电压阈值，因此仍保持输出第三控制信号。从t1时刻后直流母线的母线电压持续上升可以确定，此时虽然负载发生了变化，但是仍处于轻载的范围内，此时与图4的控制过程相似，在此不再赘述。
99.如图5所示，在t2时刻，第一控制单元13在母线电压大于第二电压阈值时，输出第二控制信号至第二控制单元14，第二控制单元14根据该第二控制信号停止向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号，使得dc/dc变换单元12停止向储能单元c
bus
充电。
100.如图5所示，在t2～t3时间段，由于第二控制单元14停止向dc/dc变换单元12输出驱动信号，使得dc/dc变换单元12停止向储能单元c
bus
充电，由于负载和储能设备内部的耗电，母线电压会下降。而在t3时刻，母线电压下降速率增大，可以认为增加了负载，导致负载的需求功率增大。由于母线电压仍大于第三电压阈值，第一控制单元13保持输出第二控制信号的状态，直至t4时刻，母线电压小于第三电压阈值，第一控制单元13输出第三控制信号，第二控制单元14在接收到该第三控制信号时，向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号，驱动dc/dc变换单元12给储能单元c
bus
充电，也即以较小的充电电流或者充电电压供电。此时，由于重载情况下负载的耗电量大于dc/dc变换单元12的供电量，需要消耗储能单元c
bus
上的电能对负载供电，因此母线电压仍会持续下降，并在t5时刻下降至小于第一电压阈值。第一控制单元13在母线电压小于第一电压阈值时输出第一控制信号至第二控制单元14，第二控制单元14在接收到该第一控制信号时，进入重载模式，向dc/dc变换单元12输出第一驱动信号，驱动dc/dc变换单元12增大给储能单元c
bus
充电的电流值或电压值，从而使得在对负载
供电的同时，储能单元c
bus
上的电压也会缓慢上升，直至稳定。
101.参见图6，图6中在t3时刻之前与图4的控制过程相似，在t1时刻接入了负载，但仍在非重载的范围内。t3时刻时母线电压处于上升阶段且母线电压介于第二电压阈值和第三电压阈值之间，也即第二控制单元14向dc/dc变换单元12输出第二驱动信号，以使得dc/dc变换单元12输出较小的充电电流或者充电电压对储能单元c
bus
进行充电。在t3时刻后，母线电压骤然下降，先降低至第三电压阈值。此时第一控制单元13在检测到母线电压小于第三电压阈值，会输出第三控制信号，而第二控制单元14此时已经处于非重载模式了，因此不会进行操作模式的切换，依然以第二驱动信号驱动dc/dc变换单元12以较小的充电电流或者充电电压对储能单元c
bus
进行充电，从而导致储能单元c
bus
继续对负载供电，电压继续下降至第一电压阈值。此时，第一控制单元13根据母线电压小于第一电压阈值，可以确定负载切换至了重载，第一控制单元13输出第一控制信号至第二控制单元14，第二控制单元14在接收到第一控制信号时，进入重载模式，并且生成第一驱动信号，以该第一驱动信号驱动dc/dc变换单元12，进而增大给储能单元c
bus
充电的电流值或电压值，从而使得在对负载供电的同时，储能单元c
bus
上的电压也会缓慢上升，直至稳定。
102.电压变换电路电压变换电路示例性的，上述的第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号可以是不同的电平状态，以使得第二控制单元14能够根据不同的控制信号切换至对应的控制模式。
103.请参照图7，图7为本技术实施例提供的电压变换电路的控制方法的步骤示意图，其中，电压变换电路包括ac/dc变换单元、dc/dc变换单元、第一控制单元以及第二控制单元。ac/dc变换单元通过直流母线与dc/dc变换单元连接。第一控制单元与第二控制单元通信连接。控制方法应用于第一控制单元，控制方法包括：
104.s101、获取所述直流母线上的母线电压。
105.s102、在所述母线电压小于第一电压阈值时生成第一控制信号并输出至所述第二控制单元；所述第一控制信号用于控制所述第二控制单元进入重载模式，并输出第一驱动信号至所述dc/dc变换单元，以驱动所述dc/dc变换单元工作；所述第一驱动信号的占空比大于所述第二控制单元处于非重载模式时输出的驱动信号的占空比。
106.示例性的，获取直流母线(bus+、bus-)上的母线电压，并根据母线电压确定对应的控制信号，利用该控制信号控制第二控制单元切换至对应的负载模式，以驱动dc/dc变换单元工作，从而满足不同负载情况的供电需求。
107.在一些实施例中，方法还包括：在母线电压大于第二电压阈值时，生成第二控制信号；第二电压阈值大于第一电压阈值。第二控制信号用于控制第二控制单元停止输出驱动信号至dc/dc变换单元，以控制dc/dc变换单元停止工作。
108.示例性的，在母线电压大于第二电压阈值时第一控制单元生成第二控制信号，利用该第二控制信号控制第二控制单元停止驱动dc/dc变换单元，从而使得dc/dc变换单元停止向储能单元充电，以避免储能单元过充。
109.可以理解的，该电压变换电路的控制方法可应用于如上文所述的电压变换电路100中的各个实施例中，在此不再重复撰述。
110.具体实施时，电压变换电路100中的第一控制单元13可以根据直流母线(bus+、bus-)上的母线电压输出不同的控制信号至第二控制单元14，第二控制单元14在接收到控
制信号时调整至对应的控制模式，从而调整对储能单元进行充电的电流值和/或电压值，控制方法的具体实施方式可如电压变换电路100中的各实施例所撰述，在此不再重复撰述。
111.请参照图8，图8为本技术实施例提供的储能设备的结构框图。
112.如图8所示，储能设备包括电压变换电路100和电池模组200，其中，电压变换电路100中的dc/dc变换单元连接电池模组200，电压变换电路100为如前文所撰述的电压变换电路100。
113.示例性的，储能设备包括可移动储能设备。
114.示例性的，电池模组200可以为已有的电池模组。
115.可以理解的是，本实施例提供的储能设备，涉及本技术相关的改进点与具体实现方式在上述实施例中已经详细说明，故此处不再赘述。
116.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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中的具体含义。
117.上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
118.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
119.上述实施方式仅为本技术的优选实施方式，不能以此来限定本技术保护的范围，本领域的技术人员在本技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本技术所要求保护的范围。