CN116896278A - 一种直流变压装置、储能系统及控制方法 - Google Patents

一种直流变压装置、储能系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种直流变压装置、储能系统及控制方法，第一直流变换模块和第二直流变换模块；所述直流变压装置的第一主端口通过所述第一切换模块分别与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧连接；通过所述第一切换模块，实现所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧的串联和并联切换。本发明通过第一切换模块实现了第一直流变换模块和第二直流变换模块的第一侧在串联与并联之间的切换，既实现了高电压等级的兼容，又避免各直流变换模块超出最大额定电压，确保每个直流变换模块都能够在预设电压范围内高效工作。

Description

一种直流变压装置、储能系统及控制方法
技术领域
本发明属于储能技术领域，具体涉及一种直流变压装置、储能系统及控制方法。
背景技术
直流变换器通常将一个源直流电压转换为另一个目标直流电压。在很多场合，源直流电压和目标直流电压的范围有时会非常宽，这就需要直流变换器处理非常宽的电压变换增益。
在直流充电桩应用场合，充电桩模块电源通常需要将交流电转换为直流电，其拓扑结构通常为前级AC/DC变换器再加后级DC/DC变换器。在单相电网应用中，AC/DC变换器输出电压为400V电压等级，而在三相电网应用中，AC/DC变换器输出电压为800V电压等级。那么在这两种电网应用中，后级的DC/DC就需要适应这两个电压等级。通常在设计这两个电网应用场合的DC/DC时，会单独分开设计，存在两种输入电压范围的DC/DC线路设计，即400V电压等级输入的DC/DC和800V电压等级输入的DC/DC。如果用一个DC/DC设计来兼容这两个电压等级，那么这个DC/DC的输入范围就变得非常宽，这个DC/DC的性能(例如效率)就非常差。
同样，针对储能应用场合，通常电池端到电网端，会由PCS(Power ConversionSystem：储能变流器)和DC/DC两个主要拓扑组合而成。PCS所接电网有单相电网以及三相电网，此时DC/DC变换器会有如上所述同样的问题，即对于不同的中间电压母线，需要设计两种DC/DC线路，或者一种DC/DC线路兼容两个母线电压，但是牺牲了性能。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种直流变压装置、储能系统及控制方法，能够在保证转换效率的同时，实现宽电压兼容。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种直流变压装置，包括第一切换模块，第一直流变换模块和第二直流变换模块；
所述直流变压装置的第一主端口通过所述第一切换模块分别与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧连接；
通过所述第一切换模块，实现所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧的串联和并联切换。
在本发明的一可选实施例中，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块中至少包括一个隔离型直流变换电路。
在本发明的一可选实施例中，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块分别包括一个或相互串联的多个直流变换电路。
在本发明的一可选实施例中，所述第一切换模块包括第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元，其中所述第一开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第一侧的正极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第一侧的正极连接；所述第二开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第一侧的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第一侧的负极连接；所述第三开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第一侧的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第一侧的正极连接；所述直流变压装置的第一主端口的正极连接于所述第一开关单元与所述第一直流变换模块的第一侧的正极之间；所述直流变压装置的第一主端口的负极连接于所述第二开关单元与所述第二直流变换模块的第一侧的负极之间。
在本发明的一可选实施例中，当所述第一开关单元和所述第二开关单元闭合，且所述第三开关单元断开时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧并联；当所述第一开关单元和所述第二开关单元断开，且所述第三开关单元闭合时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧串联。
在本发明的一可选实施例中，所述第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元分别为开关管或继电器。
在本发明的一可选实施例中，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块分别为双向直流变换模块。
在本发明的一可选实施例中，还包括第二切换模块，所述直流变压装置的第二主端口通过所述第二切换模块分别与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧连接；
通过所述第二切换模块，实现所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧的串联和并联切换。
在本发明的一可选实施例中，所述第二切换模块包括第四开关单元、第五开关单元和第六开关单元，其中所述第四开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第二端的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第二端的正极连接；所述第五开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第二端的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第二端的负极连接；所述第六开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第二端的正极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第二端的正极连接；所述直流变压装置的第二主端口的正极连接于所述第六开关单元与所述第一直流变换模块的第二侧的正极之间；所述直流变压装置的第二主端口的负极连接于所述第五开关单元与所述第二直流变换模块的第二侧的负极之间。
在本发明的一可选实施例中，当所述第四开关单元断开，且所述第五开关单元和所述第六开关单元闭合时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧并联；当所述第四开关单元闭合，且所述第五开关单元和所述第六开关单元断开时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧串联。
在本发明的一可选实施例中，所述第四开关单元、第五开关单元和第六开关单元分别为开关管或继电器。
在本发明的一可选实施例中，所述隔离型直流变换电路设有谐振滤波单元，所述谐振滤波单元与隔离型直流变换电路的原边绕组和/或副边绕组连接。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种储能系统，包括所述的直流变压装置，以及直流供电装置和逆变器；
其中所述直流变压装置的第一主端口与所述逆变器连接，所述直流变压装置的第二主端口与所述直流供电装置连接。
在本发明的一可选实施例中，所述直流供电装置包括储能装置和/或光伏发电装置。
在本发明的一可选实施例中，所述逆变器与单向电网或三相电网连接。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种所述直流变压装置的控制方法，当所述第一主端口作为输入端时，包括如下步骤：
获取所述第一主端口的输入电压；
将所述第一主端口的输入电压与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压进行对比；
当所述第一主端口的输入电压大于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块中任意一者的额定输入电压时，控制所述第一切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为串联状态；
当所述第一主端口的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压时，控制所述第一切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为并联状态。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种所述直流变压装置的控制方法，当所述第二主端口作为输入端时，包括如下步骤：
获取所述第二主端口的输入电压；
将所述第二主端口的输入电压与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压进行对比；
当所述第二主端口的输入电压大于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块中任意一者的额定输入电压时，控制所述第二切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为串联状态；
当所述第二主端口的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压时，控制所述第二切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为并联状态。
本发明的技术效果在于：本发明通过第一切换模块实现了第一直流变换模块和第二直流变换模块的第一侧在串联与并联之间的切换，当第一直流变换模块和第二直流变换模块的第一侧并联时，相当于第一主端口的电压分别加在第一直流变换模块和第二直流变换模块的第一端，此时第一直流变换模块和第二直流变换模块的第一侧的电压与第一主端口的电压一致，该状态适用于电压等级较低的情况，即电压等级应当低于单个直流变换模块的最大额定电压；当第一直流变换模块和第二直流变换模块的第一侧串联时，相当于两个直流变换模块分摊了第一主端口的电压，此时直流变压装置既实现了高电压等级的兼容，又避免各直流变换模块超出最大额定电压，确保每个直流变换模块都能够在预设电压范围内高效工作。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的直流变压装置其中一种应用场景的结构框图；
图2是本发明的实施例所提供的直流变压装置另一种应用场景的结构框图；
图3是本发明的实施例所提供的直流变压装置的结构框图；
图4是本发明的实施例所提供的直流变压装置的其中一种结构示意图；
图5是本发明的实施例所提供的直流变压装置的另一种结构示意图；
图6是本发明的实施例所提供的直流变压装置的又一种结构示意图；
图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)是本发明的实施例所提供的4种不同类型的直流变换电路图；
图8是本发明的实施例所提供的直流变压装置的其中一种电路图；
图9是本发明的实施例所提供的直流变压装置的另一种电路图；
附图标记说明：10、直流变压装置；101、第一主端口；102、第二主端口；11、第一直流变换模块；12、第二直流变换模块；13、第一切换模块；14、第二切换模块；15、谐振滤波单元；100、直流变换电路；1001、隔离型直流变换电路；20、逆变器；K1、第一开关单元；K2、第二开关单元；K3、第三开关单元；K4、第四开关单元；K5、第五开关单元；K6、第六开关单元。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的直流变换装置例如可以应用于储能系统或充电桩，在这些应用场景中，本发明的直流变换装置例如可以连接于电网与储能装置或充电头之间，应当理解，储能装置和充电头一般为直流电，而电网为交流电，因此直流变换装置与电网之间还应当设置必要的逆变器20，以实现交直流转换。在实际应用场景中，电网的类型并不是唯一的，不同电网的电压等级可能存在较大差异，例如一些单向电网的电压等级为400V，而一些三相电网的电压等级为800V，现有直流变换电路(DC/DC)很难适应如此宽的电压范围，或者即使能够适应这种电压范围，也会对转换效率产生较大影响，而本发明的直流变换装置通过控制至少两组直流变换模块的串并联关系，实现了较大范围的电压兼容，同时保证了每个直流变换模块的效率。
以下结合储能场景，对本发明的技术方案进行详细说明：
请参阅图1所示，一种储能系统，包括直流变压装置10，以及直流供电装置和逆变器20；图1所示实施例中逆变器20的直流端口连接于直流变压装置10的一侧，逆变器20的交流端口与单向电网连接，直流变压装置10的另一侧连接储能装置(图未示出)；电网能够通过逆变器20和直流变压装置10对储能装置进行充电，本发明中的直流变压装置10能够适用于不同电压等级的电网，例如在图2所示实施例中，逆变器20的交流端口可以与三相电网连接。
本发明的直流变压装置10之所以能够适应不同电压等级的电网，是通过以下方式实现的：
请参阅图3所示，直流变压装置10包括第一切换模块13，第一直流变换模块11和第二直流变换模块12；所述直流变压装置10的第一主端口101通过所述第一切换模块13分别与所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第一侧连接；通过所述第一切换模块13，实现所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第一侧的串联和并联切换。其中所述直流变压装置10的第一主端口101与所述逆变器20连接，所述直流变压装置10的第二主端口102与所述直流供电装置连接。
本发明通过第一切换模块13实现了第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧在串联与并联之间的切换，应当理解，当第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧并联时，相当于第一主端口101的电压分别加在第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一端，此时第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧的电压与第一主端口101的电压一致，该状态适用于电压等级较低的情况，即电压等级应当低于单个直流变换模块的最大额定电压；当第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧串联时，相当于两个直流变换模块分摊了第一主端口101的电压，例如第一主端口101的电压为800V时，每个直流变换模块各分担400V的电压，此时直流变压装置10既实现了高电压等级的兼容，又避免各直流变换模块超出最大额定电压，确保每个直流变换模块都能够在预设电压范围内高效工作。
需要说明的是，以上实施例提供的储能应用场景仅为了方便对本发明的工作过程和效果进行描述，该应用场景不能理解为是对本发明保护范围的限制，在其它一些实施例中，本发明的直流变压装置10例如还可以应用于充电桩与电网之间的电流转换，或光伏发电装置与电网之间的电流转换。
请参阅图8、9所示，在本发明的一可选实施例中，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12中至少包括一个隔离型直流变换电路1001。图7(a)、7(b)、7(c)、7(d)分别示出了四种不同的直流变换电路100，其中图7(a)所示为非隔离型直流变换电路，图7(b)、7(c)、7(d)所示为隔离型直流变换电路1001，可以看出，隔离型直流变换电路1001的两个端口之间没有直接的电气连接，因此其能够有效防止由于各种原因导致的电网能量浪涌对设备造成损坏。
请参阅图4、5、6所示，在本发明的一可选实施例中，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12分别包括一个或相互串联的多个直流变换电路100。图4、5所示实施例中，每个直流变换模块包括一个直流变换电路100，而当直流变压装置10两端的压差需求过大时，也可以在每个直流变换模块中串联多个直流变换电路100，如图6所示，但应当确保每个直流变换模块中至少包括一个隔离型直流变换电路1001。
请参阅图3所示，在本发明的一可选实施例中，所述第一切换模块13包括第一开关单元K1、第二开关单元K2和第三开关单元K3，其中所述第一开关单元K1的一端与所述第一直流变换模块11的第一侧的正极连接，另一端与所述第二直流变换模块12的第一侧的正极连接；所述第二开关单元K2的一端与所述第一直流变换模块11的第一侧的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块12的第一侧的负极连接；所述第三开关单元K3的一端与所述第一直流变换模块11的第一侧的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块12的第一侧的正极连接；所述直流变压装置10的第一主端口101的正极连接于所述第一开关单元K1与所述第一直流变换模块11的第一侧的正极之间；所述直流变压装置10的第一主端口101的负极连接于所述第二开关单元K2与所述第二直流变换模块12的第一侧的负极之间。
应当理解，当所述第一开关单元K1和所述第二开关单元K2闭合，且所述第三开关单元K3断开时，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第一侧并联；当所述第一开关单元K1和所述第二开关单元K2断开，且所述第三开关单元K3闭合时，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第一侧串联。在具体实施例中，所述第一开关单元K1、第二开关单元K2和第三开关单元K3例如可以是开关管或继电器。
请参阅图3、5、6所示，在本发明的一可选实施例中，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12分别为双向直流变换模块。应当理解，在光储充应用场景中，不仅需要电网向储能装置供电，有时也需要储能装置向电网供电，因此本实施例将第一直流变换模块11和第二直流变换模块12设置为双向直流变换模块。
请参阅图3、5、6、8、9所示，在本发明的一可选实施例中，还包括第二切换模块14，所述直流变压装置10的第二主端口102通过所述第二切换模块14分别与所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第二侧连接；通过所述第二切换模块14，实现所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第二侧的串联和并联切换。应当理解，本实施例使直流变压装置10的两端均能够实现宽电压等级的兼容，进而满足双向变流需求。
具体的，所述第二切换模块14包括第四开关单元K4、第五开关单元K5和第六开关单元K6，其中所述第四开关单元K4的一端与所述第一直流变换模块11的第二端的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块12的第二端的正极连接；所述第五开关单元K5的一端与所述第一直流变换模块11的第二端的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块12的第二端的负极连接；所述第六开关单元K6的一端与所述第一直流变换模块11的第二端的正极连接，另一端与所述第二直流变换模块12的第二端的正极连接；所述直流变压装置10的第二主端口102的正极连接于所述第六开关单元K6与所述第一直流变换模块11的第二侧的正极之间；所述直流变压装置10的第二主端口102的负极连接于所述第五开关单元K5与所述第二直流变换模块12的第二侧的负极之间。
在本发明的一可选实施例中，当所述第四开关单元K4断开，且所述第五开关单元K5和所述第六开关单元K6闭合时，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第二侧并联；当所述第四开关单元K4闭合，且所述第五开关单元K5和所述第六开关单元K6断开时，所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的第二侧串联。所述第四开关单元K4、第五开关单元K5和第六开关单元K6例如可以是开关管或继电器。
请参阅图8所示，在本发明的一可选实施例中，所述隔离型直流变换电路1001设有谐振滤波单元15，所述谐振滤波单元15与隔离型直流变换电路1001的原边绕组和/或副边绕组连接。
基于上述直流变压装置，本发明还提供一种控制方法，用于根据接入电压等级的不同，自动控制第一直流变换模块和第二直流变换模块的串并联状态，具体步骤如下：
当所述第一主端口作为输入端时：
获取所述第一主端口101的输入电压，该第一主端口101的输入电压例如可以通过交互设备人为输入，也可以在第一主端口101接通之前，先对输入电压进行检测，根据检测结果来确定具体的输入电压；
将所述第一主端口101的输入电压与所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的额定输入电压进行对比；
当所述第一主端口101的输入电压大于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12中任意一者的额定输入电压时，控制所述第一切换模块13将所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12切换为串联状态；
当所述第一主端口101的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的额定输入电压时，控制所述第一切换模块13将所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12切换为并联状态。
应当理解，第一切换模块13的各个开关单元可以由控制模块进行控制，控制模块通过输入电压的大小控制各个开关单元动作，以实现不同状态的切换，例如当所述第一主端口101的输入电压大于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12中任意一者的额定输入电压时，控制模块可以控制第一开关单元K1和第二开关单元K2断开，并控制第三开关单元K3闭合，此时第一直流变换模块11和第二直流变换模块12串联，两者分摊输入的电压，而当所述第一主端口101的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的额定输入电压时，控制模块可以控制第一开关单元K1和第二开关单元K2闭合，并控制第三开关单元K3断开，此时第一直流变换模块11和第二直流变换模块12并联，两者输入电压均为总的输入电压。
同样的，当所述第二主端口作为输入端时：
获取所述第二主端口102的输入电压，该第二主端口102的输入电压例如可以通过交互设备人为输入，也可以在第二主端口102接通之前，先对输入电压进行检测，根据检测结果来确定具体的输入电压；
将所述第二主端口102的输入电压与所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的额定输入电压进行对比；
当所述第二主端口102的输入电压大于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12中任意一者的额定输入电压时，控制所述第二切换模块14将所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12切换为串联状态；
当所述第二主端口102的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的额定输入电压时，控制所述第二切换模块14将所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12切换为并联状态。
第二切换模块14的各个开关单元可以由控制模块进行控制，控制模块通过输入电压的大小控制各个开关单元动作，以实现不同状态的切换，例如当所述第二主端口102的输入电压大于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12中任意一者的额定输入电压时，控制模块可以控制第五开关单元和第六开关单元断开，并控制第四开关单元闭合，此时第一直流变换模块11和第二直流变换模块12串联，两者分摊输入的电压，而当所述第二主端口102的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块11和所述第二直流变换模块12的额定输入电压时，控制模块可以控制第五开关单元和第六开关单元闭合，并控制第四开关单元断开，此时第一直流变换模块11和第二直流变换模块12并联，两者输入电压均为总的输入电压。
综上所述，本发明通过第一切换模块13实现了第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧在串联与并联之间的切换，当第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧并联时，相当于第一主端口101的电压分别加在第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一端，此时第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧的电压与第一主端口101的电压一致，该状态适用于电压等级较低的情况，即电压等级应当低于单个直流变换模块的最大额定电压；当第一直流变换模块11和第二直流变换模块12的第一侧串联时，相当于两个直流变换模块分摊了第一主端口101的电压，此时直流变压装置10既实现了高电压等级的兼容，又避免各直流变换模块超出最大额定电压，确保每个直流变换模块都能够在预设电压范围内高效工作。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。
在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (17)

1.一种直流变压装置，其特征在于，包括第一切换模块，第一直流变换模块和第二直流变换模块；
所述直流变压装置的第一主端口通过所述第一切换模块分别与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧连接；
通过所述第一切换模块，实现所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧的串联和并联切换。
2.根据权利要求1所述的直流变压装置，其特征在于，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块中至少包括一个隔离型直流变换电路。
3.根据权利要求1所述的直流变压装置，其特征在于，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块分别包括一个或相互串联的多个直流变换电路。
4.根据权利要求1所述的直流变压装置，其特征在于，所述第一切换模块包括第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元，其中所述第一开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第一侧的正极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第一侧的正极连接；所述第二开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第一侧的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第一侧的负极连接；所述第三开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第一侧的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第一侧的正极连接；所述直流变压装置的第一主端口的正极连接于所述第一开关单元与所述第一直流变换模块的第一侧的正极之间；所述直流变压装置的第一主端口的负极连接于所述第二开关单元与所述第二直流变换模块的第一侧的负极之间。
5.根据权利要求4所述的直流变压装置，其特征在于，当所述第一开关单元和所述第二开关单元闭合，且所述第三开关单元断开时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧并联；当所述第一开关单元和所述第二开关单元断开，且所述第三开关单元闭合时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第一侧串联。
6.根据权利要求4所述的直流变压装置，其特征在于，所述第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元分别为开关管或继电器。
7.根据权利要求1所述的直流变压装置，其特征在于，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块分别为双向直流变换模块。
8.根据权利要求7所述的直流变压装置，其特征在于，还包括第二切换模块，所述直流变压装置的第二主端口通过所述第二切换模块分别与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧连接；
通过所述第二切换模块，实现所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧的串联和并联切换。
9.根据权利要求8所述的直流变压装置，其特征在于，所述第二切换模块包括第四开关单元、第五开关单元和第六开关单元，其中所述第四开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第二端的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第二端的正极连接；所述第五开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第二端的负极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第二端的负极连接；所述第六开关单元的一端与所述第一直流变换模块的第二端的正极连接，另一端与所述第二直流变换模块的第二端的正极连接；所述直流变压装置的第二主端口的正极连接于所述第六开关单元与所述第一直流变换模块的第二侧的正极之间；所述直流变压装置的第二主端口的负极连接于所述第五开关单元与所述第二直流变换模块的第二侧的负极之间。
10.根据权利要求9所述的直流变压装置，其特征在于，当所述第四开关单元断开，且所述第五开关单元和所述第六开关单元闭合时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧并联；当所述第四开关单元闭合，且所述第五开关单元和所述第六开关单元断开时，所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的第二侧串联。
11.根据权利要求9所述的直流变压装置，其特征在于，所述第四开关单元、第五开关单元和第六开关单元分别为开关管或继电器。
12.根据权利要求2所述的直流变压装置，其特征在于，所述隔离型直流变换电路设有谐振滤波单元，所述谐振滤波单元与隔离型直流变换电路的原边绕组和/或副边绕组连接。
13.一种储能系统，其特征在于，包括权利要求1至12任意一项所述的直流变压装置，以及直流供电装置和逆变器；
其中所述直流变压装置的第一主端口与所述逆变器连接，所述直流变压装置的第二主端口与所述直流供电装置连接。
14.根据权利要求13所述的储能系统，其特征在于，所述直流供电装置包括储能装置和/或光伏发电装置。
15.根据权利要求13所述的储能系统，其特征在于，所述逆变器与单向电网或三相电网连接。
16.一种权利要求1至12任意一项所述直流变压装置的控制方法，其特征在于，当所述第一主端口作为输入端时，包括如下步骤：
获取所述第一主端口的输入电压；
将所述第一主端口的输入电压与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压进行对比；
当所述第一主端口的输入电压大于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块中任意一者的额定输入电压时，控制所述第一切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为串联状态；
当所述第一主端口的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压时，控制所述第一切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为并联状态。
17.一种权利要求7至12任意一项所述的直流变压装置的控制方法，其特征在于，当所述第二主端口作为输入端时，包括如下步骤：
获取所述第二主端口的输入电压；
将所述第二主端口的输入电压与所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压进行对比；
当所述第二主端口的输入电压大于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块中任意一者的额定输入电压时，控制所述第二切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为串联状态；
当所述第二主端口的输入电压小于或等于所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块的额定输入电压时，控制所述第二切换模块将所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块切换为并联状态。
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