CN111987791A - 电池模组控制装置和方法、电源设备和*** - Google Patents

电池模组控制装置和方法、电源设备和*** Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种电池模组控制装置、电源设备和***，可应用于云计算或云服务等对不间断供电要求比较高的技术领域。实现方案为：电池模组控制装置包括开关电路和第一电源控制器。开关电路和电池模组串联在第一母线和第二母线之间，以形成导电回路。第一电源控制器连接开关电路、第一母线、第二母线和电池模组，被配置为检测第一母线与第二母线之间的电压以及监控电池模组的电压和电量；在第一母线与第二母线之间的电压大于电池模组的电压且电量小于第一预设电量时进入充电模式，控制开关电路沿第一方向导通；在第一母线与第二母线之间的电压小于电池模组的电压且电量大于第二预设电量时进入放电模式，控制开关电路沿第二方向导通。

Description

电池模组控制装置和方法、电源设备和***
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，具体涉及电能转换及数据中心的不间断供电领域，且可应用于云计算或云服务等对不间断供电要求比较高的技术领域。
背景技术
数据中心通常会配置发电机组作为备用电源，用于在市电供电发生异常时，对负载提供持续的电力供应。但在市电供电发生异常时，从市电供电切换为发电机组供电的过程中，因发电机组的启动具有一定的延时，会导致在延时期间负载处于断电状态。为了避免该延时导致的负载断电，还需要配置不间断电源来保证延时期间负载供电的连续性。
不间断电源通常由设置有电池模组的机柜组成。为了实现对电池模组充放电的控制，需要通过不间断电源(UPS，Uninterruptible Power Supply)或高压直流转换器(HVDC，High Voltage Direct Current)进行控制，存在电池模组与UPS/HVDC耦合性较高，故障原因定位困难的技术问题。
发明内容
提供了一种兼容UPS/HVDC，与UPS/HVDC解耦从而降低故障定位难度的电池模组控制装置、电源设备以及电源***。
根据第一方面，提供了一种电池模组控制装置。包括：开关电路，和电池模组串联在第一母线和第二母线之间，以与电池模组、第一母线和第二母线形成导电回路；第一电源控制器，连接开关电路、电池模组和第一母线、第二母线，该第一电源控制器被配置为：检测第一母线与第二母线之间的电压以及监控电池模组的电压和电量；在第一母线与第二母线之间的电压大于电池模组的电压且电池模组的电量小于第一预设电量的情况下进入充电模式，在充电模式下第一电源控制器控制开关电路沿第一方向导通，以利用第一母线和第二母线之间的电压通过导电回路对电池模组充电；在第一母线与第二母线之间的电压小于电池模组的电压且电池模组的电量大于第二预设电量的情况下进入放电模式，在放电模式下第一电源控制器控制开关电路沿与第一方向相反的第二方向导通，以使电池模组通过导电回路向第一母线和第二母线供电。
根据第二方面，提供了一种电源设备，包括前述的电池模组控制装置，以及电池模组。
根据第三方面，提供了一种电源***，包括多个前述的电源设备，以及第三电源控制器，该第三电源控制器与多个电源设备各自的第一电源控制器连接，且被配置为：接收每个电源设备的第一电源控制器提供的电源设备中电池模组的电压或电量，基于电池模组的电压或电量从多个电源设备中选择至少一个电源设备作为被充电设备，选择至少另一个电源设备作为充电设备，并向被充电设备发送充电指令，向充电设备发送放电指令。
根据第四方面，提供了一种由上述电池模组控制装置执行的电池模组控制方法，该方法包括：第一电源控制器检测第一母线与第二母线之间的电压以及监控电池模组的电压和电量；第一电源控制器在第一母线与第二母线之间的电压大于电池模组的电压且电池模组的电量小于第一预设电量的情况下进入充电模式，在充电模式下第一电源控制器控制开关电路沿第一方向导通，以利用第一母线和第二母线之间的电压通过导电回路对电池模组充电；第一电源控制器在第一母线与第二母线之间的电压小于电池模组的电压且电池模组的电量大于第二预设电量的情况下进入放电模式，在放电模式下第一电源控制器控制开关电路沿与第一方向相反的第二方向导通，以使电池模组通过导电回路向第一母线和第二母线供电。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是根据本申请实施例中电源***的应用场景示意图；
图2是根据本申请一实施例中电源设备的结构示意图；
图3是根据本申请一实施例中电源***的结构示意图；
图4是根据本申请一实施例中电池模组控制装置的结构示意图；
图5是根据本申请一实施例中开关电路的结构示意图；
图6是根据本申请另一实施例中开关电路的结构示意图；
图7是根据本申请一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图；
图8是根据本申请另一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图；
图9是根据本申请另一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图；
图10是根据本申请另一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图；
图11是根据本申请一实施例中电池模组控制装置执行的电池模组控制方法的流程图；以及
图12是根据本申请另一实施例中电池模组控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
图1是根据本申请实施例的电源***的应用场景示意图。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本申请实施例的应用场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本申请的技术内容，但并不意味着本申请实施例不可以用于其他设备、***、或场景。
如图1所示，该实施例的应用场景100可以包括配电站110、发电机120、电源***130、用电设备140、转换设备150和母线160。
其中，电源***130包括至少一个电源设备，每个电源设备可以集成于一个机柜中。转换设备150例如可以为UPS或HVDC，母线160可以包括第一母线161和第二母线162，第一母线161和第二母线162中的其中一个母线用于作为正极母线，其中另一个母线用于作为负极母线。配电站110提供的市电电压可以经由UPS/HVDC转换为直流电压，并经由母线160向用电设备140供电。类似地，发电机120提供的电压可以经由UPS/HVDC转换为直流电压，并经由母线160向用电设备140供电。该场景中，发电机120用于作为配电站110的备用电源，以在市电停电时，向用电设备140供电。
其中，HVDC例如可以包括换流器、换流变压器、平波电抗器、滤波器、接地极及控制保护设备等。该HVDC例如可以根据母线160上所接的负载大小来调整输出的电流和电压大小，以将配电站110提供的市电电压或发电机120提供的电压转换为满足负载需求的电压。其中，连接至母线160的负载可以包括用电设备140和处于充电状态的电源设备，第一母线161例如可以从HVDC的作为正极的输出端引出，第二母线162可以从HVDC的作为负极的输出端引出。
其中，UPS例如可以包括AC/DC(交流/直流)转换器和DC/AC(直流/交流)转换器，第一母线161例如可以从AC/DC转换器与DC/AC转换器之间连接的正极线引出，第二母线162可以从AC/DC转换器与DC/AC转换器之间连接的负极线引出。
其中，用电设备140例如可以为数据中心配置的服务器、数据库、网络交换机、网络监控终端等设备。在一实施例中，服务器可以为分布式***的服务器，或者是结合了区块链的服务器。服务器也可以是云服务器，或者是带人工智能技术的智能云计算服务器或智能云主机等。
根据本申请的实施例，发电机120例如可以为柴油发电机或燃气发电机等。如图1所示，该发电机120例如可以通过开关170与HVDC/UPS连接，在配电站110提供电压时，开关170处于关断状态。在配电站110停电时，通过将开关170切换为接通状态并启动发电机120，即可向数据中心的用电设备140供电。
根据本申请的实施例，为了避免在从配电站110切换为发电机120供电的过程中，因发电机120启动延时导致用电设备140断电，在配电站110供电期间，还可以同时向电源***130中的电源设备进行充电，以在通过第一母线161和第二母线162之间的电压确定发电机120和配电站110均停电的情况下通过电源***130向用电设备140供电。其中，配电站110通过UPS/HVDC提供的电压和发电机120通过UPS/HVDC提供的电压均大于电源***130的电压。因此，在检测到第一母线161和第二母线162之间的电压小于电源***130的电压时，可以确定发电机120和配电站110均停电。
可以理解的是，图1描述的应用场景中发电机、配电站和用电设备的类型仅作为示例以利于理解本申请，本申请对此不作限定。本申请实施例提供的电源***可以为图1描述的电源***130。
以下将基于图1描述的应用场景，结合图2对电源***130中的电源设备进行详细描述。
图2是根据本申请一实施例中电源设备的结构示意图。
如图2所示，该实施例的电源设备20例如可以包括电池模组控制装置21和电池模组。其中，电池模组可以为一个或多个，例如可以包括电池模组22-1、电池模组22-2、电池模组22-3、电池模组22-4等(下文统称为电池模组22)。在电池模组22为多个时，如图2所示，多个电池模组22串联连接。为了便于描述，以下以第一母线161作为正极母线，第二母线162作为负极母线为例，对电源设备进行详细描述。可以理解的是，在另一实施例中，第一母线161可以作为负极母线，第二母线162可以作为正极母线。
电池模组控制装置21例如可以包括第一电源控制器211及与第一电源控制器211连接的开关电路212。第一电源控制器211例如可以被配置为控制开关电路212的导通和关断。为了实现对电池模组22充放电的控制，开关电路212可以与电池模组22连接，并连接至第一母线161，且电池模组与第二母线162连接，以与电池模组22、第一母线161和第二母线162形成导电回路。如此，配电站停电后，在从配电站提供电压切换为发电机提供电压的过程中，具有电量的电池模组22可以通过导电回路向第一母线161和第二母线162供电，以避免因用电设备断电导致数据中心的数据丢失的情况。其中，在电池模组为多个时，开关电路212可以连接串联后的多个电池模组22。其中，第一电源控制器例如可以为电池管理***(BMS，Bettery Management System)。
根据本申请的实施例，为了实现电池模组22充放电的自动控制，第一电源控制器211例如还可以与电池模组22连接，并被配置为监控电池模组22的电压。
根据本申请的实施例，为了使得电池模组22可以向第一母线161和第二母线162供电，在配电站提供电压时，例如可以使得电源设备20利用第一母线161和第二母线162之间的电压向电池模组充电。在电池模组电量未满时，电池模组的电压小于第一母线161和第二母线162之间的电压。因此，第一电源控制器211可以在监控到第一母线161和第二母线162之间的电压大于电池模组22的电压，第一电源控制器211可以控制开关电路212处于充电模式。在该充电模式下第一电源控制器211例如可以控制开关电路212沿第一方向(第一方向可以如图2中的箭头方向所示，从第一母线161流向开关电路212，并从开关电路212流向第二母线162)导通，以使得电流可以在导电回路中由第一母线161经由导电回路流向电池模组22，再经由电池模组22和导电回路流至第二母线162，从而使得电源设备20利用第一母线161和第二母线162之间的电压通过导电回路对电池模组22充电。
根据本申请的实施例，由于母线从连接配电站的UPS/HVDC引出，在电池模组未供电的情况下，第一母线161和第二母线162之间的电压即为UPS/HVDC输出的直流电压。在用电设备未变动的情况下，第一母线161和第二母线162之间的电压为固定电压。为了保证在配电站未停电时，优先使用配电站向用电设备提供电压，该固定电压一般大于电池模组22的最大电压。因此，若第一电源控制器211检测到第一母线161和第二母线162之间的电压小于电池模组22的电压，则可以说明配电站停电，且发电机还未提供电压。为了保证电源设备在配电站停电时无间断的供电，第一电源控制器211可以通过控制开关电路212沿与第一方向相反的第二方向导通以使得电源设备20进入放电模式。此时，由于第一母线161和第二母线162与电池模组22之间的电压差，电流可以从电池模组22经由导电回路流向第一母线161，再经由第二母线162和导电回路流回电池模组22的方向。使得电池模组22通过导电回路向第一母线161和第二母线162供电。
根据本申请的实施例，为了实现自动供电，第一电源控制器211例如可以通过控制开关电路212使电源设备20处于待机模式。在此待机模式下，开关电路212沿第二方向(与图2中的箭头方向相反的方向)导通。在电源设备20处于待机模式时，由于导电回路是导通的，则在第一母线161和第二母线162之间的电压小于电源设备20的电压时，导电回路中的电流可以沿第二方向流动。从而使得电源设备20切换为放电模式，并通过导电回路向第一母线161和第二母线162供电。
根据本申请的实施例，在向电池模组22充电时，为了避免出现过充电的情况；或者电池模组22供电时，为了避免出现过放电的情况，第一电源控制器211例如还可以被配置为监控电池模组22的电量。仅在电池模组22的电量小于第一预设电量的情况下，第一电源控制器211才控制电源设备20进入充电模式。仅在电池模组22的电量大于第二预设电量的情况下，第一电源控制器211才控制电源设备20进入放电模式。其中，为了保证供电时电量充足，第一预设电量可以设定为较大的值，例如可以为95％、90％等小于100％的值。为了保证不间断供电，第二预设电量可以设定为较小的值，例如可以为5％、10％等。可以理解的是，上述第一预设电量和第二预设电量的取值仅作为示例以利于理解本申请，本申请对此不作限定。
示例性地，第一电源控制器211被配置为：在第一母线161与第二母线162之间的电压大于电池模组22的电压且所述电池模组22的电量小于第一预设电量的情况下进入充电模式，在充电模式下第一电源控制器211控制开关电路212沿第一方向导通，以利用第一母线161和第二母线162之间的电压通过导电回路对电池模组22充电。第一电源控制器211还被配置为：在第一母线161与第二母线162之间的电压小于电池模组22的电压且电池模组22的电量大于第二预设电量的情况下进入放电模式，在放电模式下第一电源控制器211控制开关电路212沿与第一方向相反的第二方向导通，以使电池模组22通过导电回路向第一母线161和第二母线162供电。
相关技术中，通常采用铅酸电池构成电池模组，但铅酸电池一般体积较大、寿命较短、蓄电量小，且需要持续地浮充，因此存在维护性差、运营成本高等技术问题。为了避免该些技术问题，本申请实施例可以采用在安全和性能方面日趋完善的锂电池构成电池模组。这是由于锂电池不需要浮充，且成本逐年降低、还具有寿命长、易维护等优点，因此将逐渐成为数据中心应用中新的趋势。
根据本申请的实施例，电池模组22例如可以包括锂电池组221和第二电源控制器222。其中，锂电池组221包括一个锂电池或串联连接的多个锂电池。第二电源控制器222例如可以为电池管理***(BMS，Bettery Management System)，该第二电源控制器222与锂电池组221和第一电源控制器211连接，且第二电源控制器222与第一电源控制器211构成两级的电池管理***。该第二电源控制器222可以被配置为检测锂电池组221的电量和锂电池组221的电压，并向第一电源控制器211提供检测得到的锂电池组221的电量和锂电池组221的电压。以使得第一电源控制器211能够监控电池模组22的电量和电池模组22的电压。如图2所示，电池模组22为多个，各电池模组22包括的第二电源控制器222可以分别与第一电源控制器211连接，第一电源控制器211可以根据各电池模组22中各第二电源控制器222提供的电量和电压，得到电池模组22的总电量和总电压。
根据本申请的实施例，为了避免因导电回路中的电流长期大于电池模组22的额定电流而缩短电池模组22中锂电池的寿命，该实施例可以在电源设备20中设置熔断器。其中，为了提高熔断器更换的便捷性，该熔断器例如可以设置在电源模组控制装置之外。再者，为了提高电源设备安装维护的安全性，在电池模组为多个的情况下，可以将熔断器设置在多个电池模组中任意两个电池模组之间，以此将多个电池模组分为两组，降低熔断器两侧的电压值。具体地，如图2所示，以多个电池模组的数量为四个为例，四个电池模组可以划分为第一组电池模组和第二组电池模组，第一组电池模组包括四个电池模组中的电池模组22-1和电池模组22-2，第二组电池模组包括四个电池模组中的电池模组22-3和电池模组22-4，熔断器23连接在第一组电池模组与第二组电池模组之间。为了有效降低熔断器23两侧的电压值，第一组电池模组中电池模组的数量可以与第二电池模组中电池模组的数量相接近或相等。熔断器23被配置为温度超过预设温度时被熔断，以断开由电源设备20与第一母线161和第二母线162形成的导电回路，避免大电流对电池模组22的损害。
需要说明的是，图2中电源设备包括的电池模组的个数例如可以根据集成电源设备的机柜的大小及电池模组的大小来设定。
本申请实施例还提供了一种电源***，该电源***可以为图1描述的电源***130。
图3是根据本申请一实施例中电源***的结构示意图。
如图3所示，该实施例的电源***3包括多个电源设备，例如可以包括电源设备30-1、电源设备30-2、电源设备30-3等(下文统称为电源设备30)，电源设备30为前述描述的包括电池模组和电池模组控制装置的设备。该多个电源设备30中的每个电源设备的开关电路均与第一母线161连接，每个电源设备中的电池模组均与第二母线162连接，即该多个电源设备30并联连接。
根据本申请的实施例，电源***3还可以设置有第三电源控制器31。该第三电源控制器31与各电源设备中的第一电源控制器连接，以实现对多个电源设备30的管理和控制。该第三电源控制器31例如可以为电池管理***BMS，并与各电源设备中的第一电源控制器、及各电源设备中电池模组包括的第二电源控制器构成三级电池管理***。相应地，各第一电源控制器可以将监控得到的电池模组的电压和电量提供给第三电源控制器31。该第三电源控制器31例如可以包括有显示屏，以将第三电源控制器接收到的每个单元设备的第一电源控制器提供的电源设备中电池模组的电压和电量展示给用户，以便于工作人员及时了解各电源设备的工作情况。
根据本申请的实施例，在多个电源设备30启动时，该第三电源控制器例如还可以控制电量较大或电压较大的电源设备向电量较小或电压较小的电源设备供电，以保证多个电源设备之间的电量均衡。
根据本申请的实施例，第三电源控制器可以基于接收的电池模组的电压或电量，从多个电源设备30中选择至少一个电源设备作为被充电设备，选择至少另一个电源设备作为充电设备，并向被充电设备发送充电指令，向充电设备发送放电指令。
示例性地，如图3所示，以多个电源设备的数量为三个为例，若选择电源设备30-1为被充电设备，选择电源设备30-2为充电设备，第三电源控制器31可以向被充电设备30-1中的第一电源控制器发送充电指令，以指示被充电设备30-1中的第一电源控制器控制开关电路沿前述的第一方向导通；并向充电设备30-2中的第一电源控制器发送放电指令，以指示充电设备30-2中的第一电源控制器控制开关电路沿前述的第二方向导通。如此，由于被充电设备30-1接入第一母线161和第二母线162的第一对接触点与充电设备30-2接入第一母线161和第二母线162的第二对接触点之间存在电压差值，且第二对接触点的电压大于第一对接触点的电压，作为正极母线的第一母线161中的电流会自动从第二对接触点流向第一对接触点，并流入被充电设备30-1与第一母线161和第二母线162形成的导电回路中，实现充电设备30-2对被充电设备30-1的供电。
示例性地，在确定被充电设备和充电设备时，可以先从接收得到的多个电源设备各自的电池模组的电压，选择电压差值大于预设电压差值的两个电池模组的电压所对应的两个电源设备，然后确定选择的两个电源设备中，电池模组的电压较大的一个电源设备为充电设备，电池模组的电压较小的另一个电源设备为被充电设备。其中，预设电压差值可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。例如，在一些实施例中，电压差值可以设定为10V。
示例性地，在确定被充电设备和充电设备时，可以先从接收得到的多个电源设备各自的电池模组的电量中，选择电量差值大于预设电量差值的两个电池模组的电量所对应的两个电源设备，然后确定选择的两个电源设备中，电池模组的电量较大的一个电源设备为充电设备，电池模组的电量较小的另一个电源设备为被充电设备。
示例性地，在确定被充电设备和充电设备时，例如还可以先从接收得到的多个电源设备各自的电池模组的电压中，选择大于第四预设电压的电池模组的电压所针对的电源设备为充电设备，选择小于第五预设电压的电池模组的电压所针对的电源设备为被充电设备。例如，若电源设备额定电压为200V，第四预设电压可以设定为190V、180V等与额定电压相差较小的值，第五预设电压可以设定为20V、30V等与额定电压相差较大的值。可以理解的是，上述第四预设电压和第五预设电压的取值可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。
示例性地，在确定被充电设备和充电设备时，例如还可以先从接收得到的多个电源设备各自的电池模组的电量中，选择大于第四预设电量的电池模组的电量所针对的电源设备为充电设备，选择小于第五预设电量的电池模组的电量所针对的电源设备为被充电设备。例如，若电源设备的额定电量为10Ah，第四预设电量可以设定为9Ah、9.5Ah等与额定电量相差较小的值，第五预设电压可以设定为1Ah、0.5Ah等与额定电量相差较大的值。可以理解的是，上述第四预设电量和第五预设电量的取值可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。
需要说明的是，图3中电源设备的个数可以根据实际需求进行设定。可以根据用电设备140的额定功率及从市电提供电压切换为发电机120提供电压的过程所需的时长，对电源设备的个数进行灵活配置，以满足数据中心扩容、搬迁、整改等的需求。
以下将结合图4～图10对本申请实施例的电源设备中的电池模组控制装置进行详细描述。
图4是根据本申请一实施例中电池模组控制装置的结构示意图。
如图4所示，该实施例的电池模组控制装置400可以包括开关电路410和第一电源控制器420。
电池模组控制装置400例如可以包括有四个接口。该四个接口中的两个接口构成一对接口，另两个接口构成另一对接口。一对接口包括第一正极接口411和第一负极接口412，该两个接口用于连接电池模组22。另一对接口包括第二正极接口413和第二负极接口414，第二正极接口413用于连接第一母线161和第二母线162中的正极母线，第二负极接口414用于连接第一母线161和第二母线162中的负极母线。通过该四个接口，可以实现开关电路410与电池模组22、第一母线161和第二母线162的连接，以使得开关电路410与电池模组22、第一母线161和第二母线162形成导电回路。
为了实现对开关电路410的控制，第一电源控制器420连接开关电路410。第一电源控制器420例如可以连接开关电路410中的电学元件，以通过对电学元件的控制，来改变开关电路410的导通方向。
根据本申请的实施例，为了实现对电池模组22充放电的控制，该实施例中的第一电源控制器420还可以连接电池模组22、第一母线161和第二母线162。第一电源控制器420具体可以通过通信接口连接电池模组22中的第二电源控制器，以接收第二电源控制器检测得到的电池模组22中锂电池组的电压和电量，并将锂电池组的电压总和及电量总和作为电池模组22的电压和电量。
根据本申请的实施例，第一电源控制器420通过连接第一母线161和第二母线162，可以检测第一母线161与第二母线162之间的电压。示例性地，第一电源控制器420可以无需连接第一母线与第二母线，通过电流的流动规律(自高电位流向低电位)及预设定的开关电路的导通规律来实现对电池模组的自动充放电。
相关技术中为了实现对电源设备中电池模组自动充放电的控制，电源设备通常设置有高压控制箱，该高压控制箱与UPS/HVDC和电池模组串联连接，以由UPS/HVDC来对电池模组的充放电进行控制。因此UPS/HVDC与电源设备的耦合性较高，若电源***无法正常充放电则无法准确定位故障所在位置(电源设备处或UPS/HVDC处)。
本申请实施例为了降低UPS/HVDC与电源设备的耦合度从而降低故障定位难度，可以将集成有开关电路410和第一电源控制器420的电池模组控制装置作为高压控制箱。通过第一电源控制器420对开关电路410的控制来实现对电池模组22充放电的控制，而无需借助UPS/HVDC。同时，通过经由电池模组控制装置连接从UPS/HVDC引出的母线，以与UPS/HVDC并联连接，可以便于定位故障是否存在于电池模组控制装置处。
本申请通过将第一电源控制器420与开关电路410集成于同一装置中，还可以有效控制电池模组控制装置400的接口数量，避免电池模组控制装置400与外接器件的接线复杂导致维护性差的问题。
根据本申请的实施例，为了实现电池模组控制装置400的充电模式和放电模式的切换，开关电路410例如可以包括第一支路和第二支路。其中，第一支路能够在第一电源控制器420的控制下沿第一方向导通，第二支路能够在第一电源控制器420的控制下沿第二方向导通。
以下将结合图5～图6对开关电路进行详细描述。
图5是根据本申请一实施例中开关电路的结构示意图。
如图5所示，开关电路510包括第一支路511和第二支路512。第一支路511具有控制端、第一端和第二端。其中，第一支路511的控制端连接第一电源控制器，以在第一电源控制器的控制下实现开关电路在第一方向的导通或关断。第一支路511的第一端用于连接电池模组22，第一支路511的第二端用于连接第一母线161。该第一母线161可以为正极母线或负极母线。第二支路512具有控制端、第一端和第二端。其中，第二支路512的控制端连接第一电源控制器，以在第一电源控制器的控制下实现开关电路510在第二方向的导通或关断。第二支路512的第一端用于连接电池模组，第二支路512的第二端用于连接第一母线161。该第一母线161可以为正极母线或负极母线。
通过该第一支路511和第二支路512的设置，第一电源控制器可以被配置为在第一母线161与第二母线162之间的电压大于电池模组的电压且电池模组22的电量小于第一预设电量的情况下，控制第一支路511导通，此时第二支路512被关断。并且被配置为在第一母线161与第二母线162之间的电压小于电池模组的电压且电池模组22的电量大于第二预设电量的情况下，控制第二支路512导通，此时第一支路被关断。
示例性地，如图5所示，第一支路511可以包括串联连接的第一接触器5111和第一二极管5112。其中，在第一母线161为正极母线时，第一接触器5111的控制端连接第一电源控制器420，第一接触器5111的第一端连接电池模组22。第一二极管5112的负极连接第一接触器5111的第二端，第一二极管5112的正极连接第一母线161。第一电源控制器通过控制第一接触器5111的导通或关断，可以实现对第一支路511的导通或关断的控制。其中，由于第一二极管5112的设置，该第一支路511在导通时，允许电流自作为正极母线的第一母线流向电池模组，从而使得开关电路沿第一方向导通。可以理解的是，图5中第一接触器5111的设置位于与第一二极管5112的设置位置可以互换。
示例性地，如图5所示，第二支路512可以包括串联连接的第二接触器5121和第二二极管5122。其中，在第一母线161为正极母线时，第二接触器5121的控制端连接第一电源控制器420，第二接触器5121的第一端连接电池模组。第二二极管5122的正极连接第二接触器5121的第二端，第二二极管5122的负极连接第一母线161。第一电源控制器通过控制第二接触器5121的导通或关断，可以实现对第二支路512的导通或关断的控制。其中，由于第二二极管5122的设置，该第二支路512在导通时，允许电流自电池模组流向作为正极母线的第一母线161，从而使得开关电路510沿第二方向导通。可以理解的是，图5中第二接触器5121的设置位置与第二二极管5122的设置位置可以互换。
可以理解的是，在第一母线161为负极母线时，开关电路510的连接关系不变，区别在于，图5中的第一支路511导通时，开关电路510由沿第一方向导通变为沿第二方向导通。图5中的第二支路512导通时，开关电路510由沿第二方向导通变为沿第一方向导通。
通过该第一支路511和第二支路512的设置，第一电源控制器可以在充电模式下控制第一支路511中的第一接触器5111导通，并控制第二支路512中的第二接触器5121关断，以使得开关电路510沿第一方向导通。在放电模式下控制第一支路511中的第一接触器5111关断，并控制第二支路512中的第二接触器5121导通，以使得开关电路510沿第二方向导通。
根据本申请的实施例，为了避免因导电回路中设置有二极管，导致电流长期流经二极管导致的二极管发热量大，二极管易烧毁，该实施例可以选择大功率的二极管。示例性地，考虑到放电时电流一般较大，因此第一二极管5112可以选择额定功率可以大于等于电池模组的额定功率的二极管，以此减少电量损耗，并延长二极管的使用寿命。
根据本申请的实施例，为了避免因导电回路中设置有二极管，导致电流长期经由二极管导致的二极管发热量大，电量损耗大的问题，本申请实施例的第一支路和第二支路的设置可以如图6所示。
图6是根据本申请另一实施例中开关电路的结构示意图。
如图6所示，开关电路610中的第一支路包括第一接触器6111和第一二极管6112。第二支路包括第二接触器6121和第二二极管6122。
示例性地，如图6所示，在第一母线161作为正极母线时，第一接触器6111的控制端连接第一电源控制器，第一接触器6111的第一端连接电池模组。第一接触器6111的第二端连接第一二极管6112的负极，且第一二极管6112的正极连接第一母线161。第二接触器6121的控制端连接第一电源控制器，第二接触器6121的第一端连接第一接触器6111的第二端，第二接触器6121的第二端连接第一母线161。第二二极管6122的正极连接第一接触器6111的第一端，第二二极管6122的负极连接第二接触器6121的第一端。
示例性地，在第一母线161作为负极母线时，第一接触器6111、第二接触器6121、第一二极管6112和第二二极管6122的连接关系与图6相同。区别在于，此种情况下，第一支路包括第二二极管6122和第二接触器6121，第二支路包括第一二极管6112和第一接触器6111。
通过该开关电路610的设置，在第一母线161为正极母线时，第一电源控制器可以在充电模式下控制第一接触器6111导通，并控制第二接触器6121关断，使得开关电路610沿第一方向导通。在放电模式下控制第一接触器6111关断，并控制第二接触器6121导通，使得开关电路610沿第二方向导通。
综上，通过图5和图6中开关电路的设置，可以实现充放电回路的分离涉及和控制，从而保证充电模式和放电模式的可靠切换。
根据本申请的实施例，通过图6中开关电路610的设置，为了避免因电流长期流经第一二极管6112或第二二极管6122导致的电能损耗。该实施例可以在充电模式下充电电流较大的情况下，或者在放电模式下放电电流较大的情况下，将第一接触器6111和第二接触器6121同时闭合。以此减少电量损耗。为了确定导电回路中的电流，电池模组控制装置中还可以在导电回路中设置电流传感器。
图7是根据本申请一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图。
如图7所示，该实施例的电池模组控制装置700除了第一电源控制器720、开关电路710外，还包括电流传感器730，该电流传感器730连接第一电源控制器720，电流传感器730被配置为检测导电回路中的电流，并将检测得到的电流值提供给第一电源控制器720。
在充电或放电时，导电回路中的电流逐渐变大，直至达到稳定电流。在电流较小时，经由二极管损耗的电量很小。但随着电流的逐渐增大，经由二极管损耗的电量也逐渐变大。为了降低损耗，该实施例中的第一电源控制器还被配置为在充电模式下，在控制第一接触器7111导通并控制第二接触器7121关断之后，在电流传感器730检测到的电流大于第一预设电流的情况下，控制第二接触器7121导通，以使得第一二极管7112和第二二极管7122处于短路状态，电流仅流经两个接触器。类似地，第一电源控制器还被配置为在放电模式下，在控制第二接触器7121导通并控制第一接触器7111关断之后，在电流传感器730检测到的电流大于第二预设电流的情况下，控制第一接触器7111导通。
示例性地，电池模组控制装置700可以在待机状态下，第一接触器7111关断，第二接触器7121导通。第一电源控制器720实时监控电流传感器730检测到的电流大小。在第一母线161和第二母线162之间的电压小于电池模组22的电压时，导电回路中电流沿第二方向流动并逐渐变大。若电流大于第二预设电流，则导通第一接触器7111，以使得电池模组通过导电回路向第一母线161和第二母线162供电。
在电池模组供电后，即放电模式下且第一接触器7111和第二接触器7121均导通的状态下，为了避免电池模组过放电，第一电源控制器720可以实时监控电池模组22的电量。并在监控到电池模组22的电量小于第四预设电量的情况下，控制第二接触器7121关断，以使得电池模组22不能再供电。其中，第四预设电量可以为接近于0的任意取值。例如，该第四预设电量可以为0.1Ah、0.2Ah等任意值，该取值可以根据实际需求进行设定。
在控制第二接触器7121关断后，在第一母线161和第二母线162之间的电压大于电池模组22的电压时，导电回路中电流沿第一方向流动并逐渐变大。若电流大于第一预设电流，则导通第二接触器7121，以使得电池模组控制装置700利用第一母线161和第二母线162之间的电压通过导电回路向电池模组22充电。
在电池模组充电后，即充电模式下且第一接触器7111和第二接触器7121均导通的状态下，为了避免电池模组22过充电，第一电源控制器720可以实时监控电池模组的电量。并在监控到电池模组22的电量大于第三预设电量的情况下，控制第一接触器7111关断，以使得电池模组22不能再充电。其中，第三预设电量可以为接近于电池模组22的额定电量的任意值，该第三预设电量的取值可以根据实际需求进行设定。
根据本申请的实施例，为了避免因第一接触器7111或第二接触器7121因故障无法导通时，因充放电过程中电流长期流经二极管导致二极管易烧毁，电池模组22充放电不稳定的情况。该实施例中可以使得第一二极管7112和第二二极管7122中至少之一的额定功率大于等于电池模组22的额定功率，以此延长开关电路中二极管的使用寿命。示例性地，考虑到放电时电流较大，因此，可以仅第一二极管7112选择额定功率大于等于电池模组22的额定功率的二极管。通过选择高功率的二极管，可以使得电池模组控制装置700具有双重的放电回路或双重的充电回路，从而可以提高电池模组控制装置700的稳定性和可靠性，避免电池模组控制装置700因出现单点故障导致充放电失败的情况。
根据本申请的实施例，电池模组控制装置中可以设置有调整电路，以减小电路中电流的大小，从而避免在电池模组控制装置进入放电模式时因输出电流过大损坏电容性的用电设备。
图8是根据本申请另一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图。
如图8所示，该实施例的电池模组控制装置800除了第一电源控制器820、开关电路810和电流传感器830外，还包括调整电路840。该调整电路840中包括电阻841，该电阻841的第一端连接第一接触器8111的第一端，该电阻841的第二端连接第二接触器8121的第二端。
第一电源控制器可以被配置为在电流传感器检测到的电流大于第三预设电流的情况下，控制第一接触器8111和第二接触器8121均关断，以避免电流过大损坏用电设备。从而使得调整电路840与电池模组、第一母线161和第二母线162形成导电回路。该导电回路中由于电阻841的设置，流向第一母线161和第二母线162的电流小于流经开关电路的电流。其中，第三预设电流可以根据用电设备的启动电流的大小来设定，且电阻的大小可以根据电池模组22的额定电流、额定电压及用电设备的启动电流来确定。
根据本申请的实施例，在电源***中多个电源设备启动过程中，多个电源设备是依次启动的，为了避免因先启动的电源设备中电池模组的电压大，导致第一母线161和第二母线162上的电流流向后启动的电池模组电压小的电源设备时，因电路中电流较大导致后启动的电源设备中的电子元件易受损。在电池模组控制装置启动其所在的电源设备时，可以先确定第一母线161与第二母线162之间的电压与所在的电源设备中电池模组的电压之间的第一差值。若该第一差值较大，则流经该电池模组控制装置800的电流会较大。因此，可以配置第一电源控制器820在第一差值大于第一预设差值的情况下，控制第一接触器8111和第二接触器8121均关断，以此使得电流流经调整电路，减小流入电池模组控制装置的电流的大小。
示例性地，如图8所示，调整电路840除了电阻841外，还可以包括与电阻841串联连接的第三接触器842，以避免因电阻841较小，在需要电流经由开关电路810的情况下，部分电流流经调整电路840导致的电量损耗。电阻841的第一端经由第三接触器842连接第一接触器8111的第一端。在另一实施例中，也可以使得电阻841的第二端经由第三接触器842连接第二接触器8121的第二端。为了使得第三接触器842的导通和关断能够被第一电源控制器820控制，第三接触器842的控制端可以连接第一电源控制器820。此种情况下，第一电源控制器820还被配置为：在电流传感器830检测到的电流大于第三预设电流的情况下或者在第一母线161与第二母线162之间的电压与电池模组的电压之间的第一差值大于第一预设差值的情况下，控制第一接触器8111和第二接触器8121关断，并且控制第三接触器842导通。并且，在控制第一接触器8111和/或第二接触器8121导通的情况下，控制第三接触器842关断。
根据本申请的实施例，在电源***中设置多个电源设备时，为了使得多个电源设备中电池模组的电量相对均衡，且避免在第一电源设备向第二电源设备供电时，因电流较大导致电子元件损坏，第一电源控制器820还可以被配置为响应于接收到第三电源控制器发送的放电指令，控制第一接触器8111和第二接触器8121均导通；以及响应于接收到充电指令，控制第一接触器8111和第二接触器8121均关断。从而使得多个电源设备中充电设备提供电量时输出的电流能够经由被充电设备中的调整电路流入被充电设备中的电池模组。
根据本申请的实施例，还可以在电池模组控制装置中设置有能够由第一电源控制器控制的断路器，以便于提高电池模组控制装置的稳定性，避免在无法正常断开第一接触器和第二接触器时导致的电池模组过充电或过放电。下面将参考图9对此进一步详细说明。
图9是根据本申请另一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图。
如图9所示，该实施例的电池模组控制装置900除了第一电源控制器920、开关电路910、电流传感器930和调整电路940外，还可以包括断路器950。或者，该电池模组控制装置900也可以仅包括第一电源控制器920、开关电路910和断路器950。或者，可以除了包括第一电源控制器920、开关电路910和断路器950外，还包括电流传感器930和调整电路940中的任一个。
断路器950连接在导电回路中，且与第一电源控制器920连接，以使得断路器950除了能够在电流过大时由导通状态切换为断开状态，还可以在第一电源控制器920确定第一接触器9111或第二接触器9121无法正常关断时，在第一电源控制器920的控制下由导通状态切换为断开状态。
其中，可以在第一电源控制器920控制第一接触器9111关断后，根据第一接触器9111的第一端和第二端之间的电压大小来确定第一接触器9111是否能够正常关断。类似地，可以在第一电源控制器920控制第二接触器9121关断后，根据第二接触器9121的第一端和第二端之间的电压大小来确定第二接触器9121是否能够正常关断。若关断，第一端和第二端之间的电压较大。若未关断，第一端和第二端之间的电压很小接近于零，因此，第一电源控制器920可以被配置为在控制第一接触器9111关断后，检测第一接触器9111的第一端和第二端之间的电压，并在第一接触器9111的第一端和第二端之间的电压小于第一预设电压的情况下，控制断路器950由导通状态切换为断开状态。类似地，第一电源控制器920还可以被配置为在控制第二接触器9121关断后，检测第二接触器9121的第一端和第二端之间的电压，并在第二接触器9121的第一端和第二端之间的电压小于第二预设电压的情况下，控制断路器950由导通状态切换为断开状态。
示例性地，断路器950例如可以采用单断点结构，即断路器950具有一对触点，且开关电路经由该对触点与电池模组连接。
示例性地，断路器950例如可以采用如图9所示的双断点结构，即包括第一对触点951和第二对触点952。第一对触点951连接在电池模组与开关电路910之间，第一对触点951被配置为在断路器950处于导通状态下彼此电接触，在断路器950处于断开状态下彼此电隔离。第二对触点952连接在电池模组与第二母线之间，第二对触点952被配置为在断路器950处于导通状态下彼此电接触，在断路器950处于断开状态下彼此电隔离。
示例性地，为了提高电池模组控制装置的可维护性及可操作性，该断路器还可以设置有操作组件953，该操作组件例如可以为与第一对触点951和第二对触点952机械连接的操作手柄或者操作按钮等。该操作组件可以响应于用户的操作，使得第一对触点951彼此之间电隔离，同时第二对触点952彼此之间电隔离，以使得断路器950处于断开状态；或者使得第一对触点951彼此之间电接触，同时第二对触点952彼此之间电接触，以使得断路器950处于导通状态。设置该操作组件953的断路器是可手动导通和手动断开的断路器。在需要启动时，通过手动导通断路器950，即可实现电池模组控制装置的启动。在需要维修时，可以手动断开断路器950，或者由第一电源控制器920来控制断路器950切换为断开状态。其中，在包括操作组件953时，断路器950具体可以通过操作组件953与第一电源控制器920连接。
本申请实施例通过在电池模组控制装置中设置具有操作组件的断路器，可以为电池模组控制装置设置手动开关，从而满足数据中心检修维护的需求。同时通过由第一电源控制器控制断路器的关断，可以提高整个装置的安全性和稳定性，避免因接触器无法断开导致的电池模组寿命的折损。
根据本申请的实施例，电池模组控制装置还可以设置有切换电路，以使得第一电源控制器切换连接外置电源和电池模组，以向第一电源控制器不间断供电。在外置电源正常供电时，优选由外置电源向第一电源控制器供电。在外置电源不能正常供电时，自动切换到由电池模组向第一电源控制器供电。下面将参考图10对此进一步详细说明。
图10是根据本申请另一实施例中电池模组控制装置的电路结构示意图。
如图10所示，该实施例的电池模组控制装置1000除了第一电源控制器1020、开关电路1010外，还可以包括切换电路1060。或者，该电池模组控制装置1000还可以包括电流传感器1030、调整电路1040和断路器1050中的至少一个。
该切换电路1060连接第一电源控制器1020、电池模组和外置电源，并被配置为在第一电源控制器1020的控制下将电池模组和外置电源之一连接至第一电源控制器1020。
示例性地，该切换电路1060例如可以包括切换开关、第一电源支路和第二电源支路。第一电源支路与切换开关导通连接，并被配置为连接外置电源。为了便于向第一电源控制器1020供电，该第一电源支路中可以设置AC/DC转换器，以将外置电源提供的交流电转换为第一电源控制器1020所需的直流电压。第二电源支路被配置为与电池模组连接，为了便于向第一电源控制器1020供电，该第二电源支路中可以设置DC/DC转换器，以将电池模组输出的直流电压转换为第一电源控制器1020所需的直流电压。
示例性地，第一电源控制器1020例如还可以检测外置电源的电压，并在外置电源的电压低于第三预设电压的情况下将电池模组连接至第一电源控制器，在外置电源的电压大于或等于第三预设电压的情况下将电池模组连接至外置电源。其中，第三预设电压例如可以根据电池模组的额定电压来确定。例如，第三预设电压可以设定为小于电池模组的额定电压一定量的值。该一定量例如可以为5V、10V等任意值，该第三预设电压可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。通过该切换电路的设置，第一电源控制器可以在外置电源正常供电时，自动选择由外置电源供电，在无外置电源时，***自动切换至由电池模组供电，从在外置电源无法正常供电时可以及时将第一电源控制器1020连接至电池模组，以由电池模组供电。
本公开的实施例还提供了一种电池模组控制方法，该方法可以由上述任意实施例的电池模组控制装置执行。
图11是根据本申请一实施例中电池模组控制装置执行的电池模组控制方法的流程图。如图11所示，该实施例的电池模组控制方法1100可以包括操作S1110～操作S1130。
在操作S1110，第一电源控制器检测第一母线与第二母线之间的电压以及监控电池模组的电压和电量。
在操作S1120，第一电源控制器在第一母线与第二母线之间的电压大于电池模组的电压且电池模组的电量小于第一预设电量的情况下进入充电模式，在充电模式下第一电源控制器控制开关电路沿第一方向导通，以利用第一母线和第二母线之间的电压通过导电回路对电池模组充电。
在操作S1130，第一电源控制器在第一母线与第二母线之间的电压小于电池模组的电压且电池模组的电量大于第二预设电量的情况下进入放电模式，在放电模式下第一电源控制器控制开关电路沿与第一方向相反的第二方向导通，以使电池模组通过导电回路向第一母线和第二母线供电。
下面将基于前述的电池模组控制装置，通过图12对图11中的电池模组控制方法进行详细描述。
图12是根据本申请另一实施例中电池模组控制方法的流程图。
如图12所示，在启动包括电池模组控制装置和电池模组的电源设备时，电池模组控制装置的控制方法1200包括以下操作S1201～操作S1221。
在操作S1201，响应于对断路器的手动操作，使得断路器处于导通状态。
在操作S1202，根据切换电路中连接外置AC电源的接口的电压值，判断切换电路是否接入外置电源。若接入了外置电源，则执行操作S1204。若未接入外置电源，则执行操作S1203。
在操作S1203，控制切换电路导通与电池模组连接的支路，随后执行操作S1204。
在操作S1204，启动第一电源控制器。
在操作S1205，由第一电源控制器控制第三接触器导通，以导通电阻所在的调整电路。
在操作S1206，确定第一母线和第二母线之间的电压与电池模组的电压之间的第一差值是否大于第一预设差值。若是，则不执行任何操作，保持调整电路导通的状态，以使得其他已启动的电源设备为当前电源设备中的电池模组充电，并周期性地返回执行操作S1206。若否，则执行操作S1207。
在操作S1207，判断第一母线和第二母线之间的电压与电池模组的电压之间的第一差值是否小于第一预设差值的相反数。若是，则执行操作S1208，并周期性地返回执行操作S1207。若否，则执行操作S1209。
在操作S1208，第一电源控制器控制第三接触器断开，并控制第一接触器和第二接触器导通，以向已启动的电源设备中的电池模组供电。
在操作S1209，第一电源控制器控制第三接触器断开，并控制第二接触器导通。以使得电池模组控制装置处于待机模式。
在处于待机模式时，周期性地执行操作S1210。
在操作S1210，判断第一母线与第二母线之间的电压是否小于电池模组的电压。若是，则执行操作S1211。若否，则执行操作S1212。
在操作S1211，判断电池模组的电量是否大于第二预设电量。若是，则执行操作S1213，若否，则执行操作S1219。
在操作S1212，判断电池模组的电量是否小于第一预设电量。若是，则执行操作S1214。若否，则周期性地返回执行操作S1210。
在操作S1213，判断导电回路中的电流是否大于第二预设电流。若是，则执行操作S1215。若否，则周期性地执行操作S1213。
在操作S1214，第一电源控制器控制第一接触器导通，并控制第二接触器关断，以使得电池模组控制装置利用第一母线和第二母线之间的电压向电池模组供电。随后执行操作S1216。
在操作S1215，第一电源控制器控制第一接触器和第二接触器均导通，以使得电池模组通过导电回路向第一母线和第二母线供电。随后执行操作S1217。
在操作S1216，判断导电回路中的电流是否大于第一预设电流。若是，则执行操作S1218，否则周期性地执行操作S1216。
在操作S1217，判断电池模组的电量是否小于第四预设电量，若是，则执行操作S1219，若否，则周期性地执行操作S1217。
在操作S1218，第一电源控制器控制第一接触器和第二接触器均导通。随后执行操作S1220。
在操作S1219，第一电源控制器控制第二接触器关断，并返回执行操作S1210。
在操作S1220，判断电池模组的电量是否大于第三预设电量，若是，则执行操作S1221，否则周期性地执行操作S1220。
在操作S1221，第一电源控制器控制第一接触器关断，并返回执行操作S1210。
可以理解的是，在操作S1210之后的操作执行过程中，以及在电源设备启动之后，可以周期性地返回执行操作S1210。在电池模组控制装置启动之前，第一接触器、第二接触器和第三接触器均被关断。在电池模组控制装置初始启动时，电池模组的电量一般都大于第二预设电量。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (18)

1.一种电池模组控制装置，其特征在于，包括：
开关电路，所述开关电路和电池模组串联在第一母线和第二母线之间，以与所述电池模组、所述第一母线和所述第二母线形成导电回路；以及
第一电源控制器，所述第一电源控制器连接所述开关电路、所述电池模组、所述第一母线和所述第二母线，所述第一电源控制器被配置为：
检测所述第一母线与所述第二母线之间的电压以及监控所述电池模组的电压和电量；
在所述第一母线与所述第二母线之间的电压大于所述电池模组的电压且所述电池模组的电量小于第一预设电量的情况下进入充电模式，在所述充电模式下所述第一电源控制器控制所述开关电路沿第一方向导通，以利用所述第一母线和所述第二母线之间的电压通过所述导电回路对所述电池模组充电；
在所述第一母线与所述第二母线之间的电压小于所述电池模组的电压且所述电池模组的电量大于第二预设电量的情况下进入放电模式，在所述放电模式下所述第一电源控制器控制所述开关电路沿与所述第一方向相反的第二方向导通，以使所述电池模组通过所述导电回路向所述第一母线和所述第二母线供电。
2.根据权利要求1所述的电池模组控制装置，其特征在于，所述开关电路包括：
第一支路，所述第一支路的控制端连接所述第一电源控制器，所述第一支路的第一端连接所述电池模组，所述第一支路的第二端连接所述第一母线，所述第一支路被配置为在所述第一电源控制器的控制下沿所述第一方向导通；
第二支路，所述第二支路的控制端连接所述第一电源控制器，所述第二支路的第一端连接所述电池模组，所述第二支路的第二端连接所述第二母线，所述第二支路被配置为在所述第一电源控制器的控制下沿所述第二方向导通；
其中，所述第一电源控制器被配置为：在所述第一母线与所述第二母线之间的电压大于所述电池模组的电压且所述电池模组的电量小于第一预设电量的情况下，控制所述第一支路导通；在所述第一母线与所述第二母线之间的电压小于所述电池模组的电压且所述电池模组的电量大于第二预设电量的情况下，控制所述第二支路导通。
3.根据权利要求2所述的电池模组控制装置，其特征在于：
所述第一支路包括第一接触器和第一二极管，所述第一接触器的控制端连接所述第一电源控制器，所述第一接触器的第一端连接所述电池模组，所述第一接触器的第二端连接所述第一二极管的负极；所述第一二极管的正极连接所述第一母线；
所述第二支路包括第二接触器和第二二极管，所述第二接触器的控制端连接所述第一电源控制器，所述第二接触器的第一端连接所述第一接触器的第二端，所述第二接触器的第二端连接所述第一母线；所述第二二极管的正极连接所述第一接触器的第一端，所述第二二极管的负极连接所述第二接触器的第一端，
所述第一电源控制器被配置为：在充电模式下控制所述第一接触器导通并控制所述第二接触器关断；在放电模式下控制所述第二接触器导通并控制所述第一接触器关断。
4.根据权利要求3所述的电池模组控制装置，其特征在于，还包括电流传感器，连接所述第一电源控制器，所述电流传感器被配置为检测所述导电回路中的电流，
其中，所述第一电源控制器还被配置为：在充电模式下，在控制所述第一接触器导通并控制所述第二接触器关断之后，在电流传感器检测到的电流大于第一预设电流的情况下，控制所述第二接触器导通；以及在放电模式下，在控制所述第二接触器导通并控制所述第一接触器关断之后，在电流传感器检测到的电流大于第二预设电流的情况下，控制所述第一接触器导通。
5.根据权利要求3所述的电池模组控制装置，其特征在于，所述第一电源控制器还被配置为：
在充电模式下，在所述第一接触器和所述第二接触器均导通的状态下，响应于监控到所述电池模组的电量大于第三预设电量而控制所述第一接触器关断；以及
在放电模式下，在所述第一接触器和所述第二接触器均导通的状态下，响应于监控到所述电池模组的电量小于第四预设电量而控制所述第二接触器关断。
6.根据权利要求3所述的电池模组控制装置，其特征在于，所述第一二极管的额定功率大于等于所述电池模组的额定功率。
7.根据权利要求3所述的电池模组控制装置，其特征在于，还包括：
调整电路，所述调整电路包括电阻，所述电阻的第一端连接所述第一接触器的第一端，所述电阻的第二端连接所述第二接触器的第二端；
其中，所述第一电源控制器还被配置为：在电流传感器检测到的电流大于第三预设电流的情况下或者在所述第一母线与所述第二母线之间的电压与所述电池模组的电压之间的第一差值大于第一预设差值的情况下，控制所述第一接触器和所述第二接触器均关断。
8.根据权利要求7所述的电池模组控制装置，其特征在于：
所述调整电路还包括与所述电阻串联连接的第三接触器，所述电阻的第一端经由所述第三接触器连接所述第一接触器的第一端，或者所述电阻的第二端经由所述第三接触器连接所述第二接触器的第二端，所述第三接触器的控制端连接所述第一电源控制器；
所述第一电源控制器还被配置为：在电流传感器检测到的电流大于第三预设电流的情况下或者在所述第一母线与所述第二母线之间的电压与所述电池模组的电压之间的第一差值大于第一预设差值的情况下，控制所述第一接触器和所述第二接触器关断，并且控制所述第三接触器导通。
9.根据权利要求7所述的电池模组控制装置，其特征在于：
所述第一电源控制器还被配置为响应于接收到放电指令，控制所述第一接触器和所述第二接触器均导通；以及响应于接收到充电指令，控制所述第一接触器和所述第二接触器均关断。
10.根据权利要求3～9中任一项所述的电池模组控制装置，其特征在于，还包括断路器，所述断路器连接在所述导电回路中，并且连接所述第一电源控制器；
所述第一电源控制器还被配置为：在控制所述第一接触器关断后，检测所述第一接触器的第一端和第二端之间的电压，并在所述第一接触器的第一端和第二端之间的电压小于第一预设电压的情况下，控制所述断路器由导通状态切换为断开状态；在控制所述第二接触器关断后，检测所述第二接触器的第一端和第二端之间的电压，并在所述第二接触器的第一端和第二端之间的电压小于第二预设电压的情况下，控制所述断路器由导通状态切换为断开状态。
11.根据权利要求10所述的电池模组控制装置，其特征在于，所述断路器包括：
第一对触点，连接在所述电池模组与所述开关电路之间，所述第一对触点被配置为在所述断路器处于导通状态下彼此电接触，在所述断路器处于断开状态下彼此电隔离；以及
第二对触点，连接在所述电池模组与所述第二母线之间，所述第二对触点被配置为在所述断路器处于导通状态下彼此电接触，在所述断路器处于断开状态下彼此电隔离。
12.根据权利要求10所述的电池模组控制装置，其特征在于，所述断路器是可手动导通的断路器。
13.根据权利要求1所述的电池模组控制装置，其特征在于，还包括：切换电路，所述切换电路连接所述第一电源控制器、所述电池模组和外置电源，并被配置为在所述第一电源控制器的控制下将所述电池模组和外置电源之一连接至所述第一电源控制器；
所述第一电源控制器还被配置为：检测所述外置电源的电压，并在所述外置电源的电压低于第三预设电压的情况下将所述电池模组连接至所述第一电源控制器，在所述外置电源的电压大于或等于所述第三预设电压的情况下将所述电池模组连接至所述外置电源。
14.一种电源设备，其特征在于，包括：
根据权利要求1～13中任一项所述的电池模组控制装置；以及
电池模组。
15.根据权利要求14所述的电源设备，其特征在于，所述电池模组的数量为多个且串联连接，多个电池模组划分为第一组电池模组和第二组电池模组，所述电源设备还包括：
熔断器，连接在所述第一组电池模组与所述第二组电池模组之间，被配置为温度超过预设温度时被熔断。
16.根据权利要求14所述的电源设备，其特征在于，所述电池模组包括：
锂电池组；以及
第二电源控制器，所述第二电源控制器连接所述第一电源控制器，所述第二电源控制器被配置为检测所述锂电池组的电量和所述锂电池组的电压，并向所述第一电源控制器提供检测得到的所述锂电池组的电量和所述锂电池组的电压。
17.一种电源***，其特征在于，包括：
多个根据权利要求14～16中任一项所述的电源设备；以及
第三电源控制器，与多个电源设备各自的第一电源控制器连接，所述第三电源控制器被配置为：接收每个电源设备的第一电源控制器提供的电源设备中电池模组的电压或电量，基于电池模组的电压或电量从所述多个电源设备中选择至少一个电源设备作为被充电设备，选择至少另一个电源设备作为充电设备，并向所述被充电设备发送充电指令，向所述充电设备发送放电指令。
18.一种由权利要求1所述的电池模组控制装置执行的电池模组控制方法，其特征在于，所述方法包括：
第一电源控制器检测第一母线与第二母线之间的电压以及监控所述电池模组的电压和电量；
第一电源控制器在所述第一母线与所述第二母线之间的电压大于所述电池模组的电压且所述电池模组的电量小于第一预设电量的情况下进入充电模式，在所述充电模式下所述第一电源控制器控制开关电路沿第一方向导通，以利用所述第一母线和所述第二母线之间的电压通过导电回路对所述电池模组充电；以及
第一电源控制器在所述第一母线与所述第二母线之间的电压小于所述电池模组的电压且所述电池模组的电量大于第二预设电量的情况下进入放电模式，在所述放电模式下所述第一电源控制器控制所述开关电路沿与所述第一方向相反的第二方向导通，以使所述电池模组通过导电回路向所述第一母线和所述第二母线供电。
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