CN116154888A - 簇间环流抑制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种簇间环流抑制***及方法，所述***通过处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；能量被动消耗电路根据第二控制信号，对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；处理单元在最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；能量主动转移电路根据第一控制信号，对各电池簇进行能量转移，以使最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，使电池簇间的压差快速达到合理区间，实现抑制簇间电压不均衡而产生的环流，降低环流抑制时间，提高簇间环流抑制效率和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及储能簇间电处理技术领域，特别是涉及一种簇间环流抑制***及方法。
背景技术
随着电池技术的发展，电池在越来越多的领域得到了广泛的应用。例如，锂离子电池在新能源船舶的应用越来越广泛，新能源船舶的能量供应方式是电池包采用串联和/或并联方式组成大型的储能***，然而储能***包含了大量的电池单体。随着船舶长时间的运行，簇间的电池内阻、电压、剩余容量都会出现不一致，多簇并联运行时各簇之间会存在压差，当压差比较大的时候会出现很大的环流。
目前，相关技术的簇间环流的抑制方式中，例如，通过控制电池簇间上下电的策略实现簇间高电压对低电压进行能量转移，使得各个电池簇之间压差保持在合理的范围，然后进行上电，但这种抑制方式会导致电池簇间能量转移时间长。又如，在各个电池簇输出端增加DC-DC模块(DC-DC converter，是指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置)，通过变流器对电压的调节，使各簇输出电压保持一致，然后进行上电，但这种抑制方式的成本高，***体积大；由于半导体器件工作的非线性，在相同的负载下会导致***效率降低；多台DC-DC模块工作时候会产生共模干扰严重影响直流源的稳定性，对BMS(Battery Management System，电池管理***)也会造成一定的影响；当电网侧出现短路故障时，变流器端会产生大电流对电池产生较大冲击。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：，现有的簇间环流的抑制方式中，簇间环流抑制时间长及效率低，且簇间环流抑制可靠性低。
发明内容
基于此，有必要针对上述现有的簇间环流的抑制方式中，簇间环流抑制时间长及效率低，且簇间环流抑制可靠性低的问题，提供一种能够降低环流抑制时间，提高簇间环流抑制效率和可靠性的簇间环流抑制***及方法。
第一方面，本申请提供一种簇间环流抑制***，包括：
至少2簇电池簇，各电池簇分别用于通过直流母排向负载供电；
能量主动转移电路，能量主动转移电路包括至少2个能量主动转移单元，各能量主动转移单元与各电池簇一一对应匹配连接；能量主动转移电路被配置为根据接收到的第一控制信号，对各电池簇进行能量转移，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；
能量被动消耗电路，能量被动消耗电路包括至少2个能量被动消耗单元，各能量被动消耗单元与各电池簇一一对应匹配连接；能量被动消耗电路被配置为根据接收到的第二控制信号，对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；第二预设阈值范围的任一阈值大于第一预设阈值范围的任一阈值；高电压电池簇为各电池簇中电压大于预设电压阈值的电池簇；
处理单元，处理单元被配置为在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号，以及在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；第三预设阈值范围的任一阈值大于第二预设阈值范围的任一阈值。
可选的，簇间环流抑制***还包括预充电路；预充电路包括至少2个预充单元，各预充单元与各电池簇一一对应匹配连接；预充单元被配置为根据接收到的第三控制信号，向负载预充电；
处理单元还被配置为在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量被动消耗电路传输第二控制信号，以及在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量主动转移电路传输第一控制信号。
可选的，处理单元还被配置为在各电池簇中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，依次对对应各电池簇中剩余电池簇的预充单元传输第三控制信号；第四预设阈值范围的最大阈值大于第一预设阈值范围的最大阈值。
可选的，处理单元包括处理芯片、MBMU域管理单元、电压采集单元和至少2个SBMU簇管理单元；各SBMU簇管理单元与各电池簇一一对应匹配连接；电压采集单元被配置为采集各电池簇的电压；
MBMU域管理单元分别连接电压采集单元、各SBMU簇管理单元；处理芯片分别连接MBMU域管理单元、电压采集单元、能量主动转移电路、能量被动消耗电路。
可选的，能量主动转移单元包括第一开关管、第二开关管、第一电容、第一电阻和第一熔断器；
第一开关管的集电极连接相应电池簇的正极，第一开关管的发射极连接第二开关管的集电极，第二开关管的发射极连接直流母排，第一开关管的栅极和第二开关管的栅极分别连接处理芯片；
第一电容的正极连接第一开关管的发射极，第一电容的负极连接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端连接第一熔断器的第一端，第一熔断器的第二端分别连接相应电池簇的负极、负载。
可选的，能量被动消耗单元包括第三开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第二电阻、第一电感和第二熔断器；
第一二极管的阳极分别连接第三开关管的发射极、第二电容的正极、电感的第一端，第一二极管的阴极分别连接相应电池簇的负极、第二二极管的阴极、第二电阻的第一端、第二熔断器的第一端；第三开关管的集电极分别连接第二二极管的阳极、第二电阻的第二端，第三开关管的栅极连接处理芯片；第二熔断器的第二端分别连接第二电容的负极、第三二极管的阴极；第三二极管的阳极分别连接第二电容的正极、第一电感的第一端，第一电感的第二端连接相应的预充单元。
可选的，预充单元包括第三电阻、主继电器和预充继电器；
第三电阻的第一端连接预充继电器的第一端，第三电阻的第二端连接主继电器的第一端，预充继电器的第二端连接主继电器的第二端；主继电器的第二端分别连接相应电池簇的正极、相应的能量主动转移单元，主继电器的第一端连接第一电感。
可选的，处理单元还包括连接MBMU域管理单元的能量分配单元。
第二方面，本申请提供一种簇间环流抑制方法，簇间环流抑制方法包括以下步骤；
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；第二控制信号用于指示能量被动消耗电路对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；高电压电池簇为各电池簇中电压大于预设电压阈值的电池簇；
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；第一控制信号用于指示能量主动转移电路对各电池簇进行能量转移，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；第三预设阈值范围的任一阈值大于第二预设阈值范围的任一阈值；第二预设阈值范围的任一阈值大于第一预设阈值范围的任一阈值。
可选的，在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号的步骤包括：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；第三控制信号用于指示预充单元向负载预充电。
可选的，在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号的步骤包括：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量主动转移电路传输第一控制信号；第三控制信号用于指示预充单元向负载预充电。
可选的，簇间环流抑制方法还包括步骤：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，依次对对应各电池簇中剩余电池簇的预充单元传输第三控制信号。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
上述的簇间环流抑制***中，通过各电池簇分别用于通过直流母排向负载供电；处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；能量被动消耗电路根据接收到的第二控制信号，对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；能量主动转移电路根据接收到的第一控制信号，对各电池簇进行能量转移，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。本申请通过处理单元控制能量主动转移电路与能量被动消耗电路，实现簇间电压的均衡，在各电池簇中的最大簇间电压差落入第二预设阈值范围时，采用簇间能量主动转移方式，进而避免了能量流失提高能量利用率；在各电池簇中的最大簇间电压差落入第三预设阈值范围时，采用被动能量消耗方式，减少电池充电次数，提高电池寿命，降低能量转移时间，从而提高簇间环流抑制效率和可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例中簇间环流抑制***的第一结构示意图。
图2为本申请实施例中簇间环流抑制***的第二结构示意图。
图3为本申请实施例中簇间环流抑制***的第三结构示意图。
图4为本申请实施例中能量主动转移单元的结构示意图。
图5为本申请实施例中能量被动消耗单元的结构示意图。
图6为本申请实施例中簇间环流抑制***的第四结构示意图。
图7为本申请实施例中簇间环流抑制方法的流程示意图。
附图标记：
电池簇100；能量主动转移电路200；能量主动转移单元210；能量被动消耗电路300；能量被动消耗单元310；处理单元400；处理芯片410；SBMU簇管理单元420；MBMU域管理单元430；电压采集单元440；能量分配单元450；直流母排500；预充单元610；主继电器S1；预充继电器S2；第一开关管G1；第二开关管G2；第三开关管G3；第一电容C1；第二电容C2；第一电阻R1；第二电阻R2；第三电阻R3；第一熔断器F1；第二熔断器F2；第一二极管D1；第二二极管D2；第三二极管D3；第一电感L1。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
传统的簇间环流的抑制方式中，例如，通过控制电池簇间上下电的策略实现簇间高电压对低电压进行能量转移，使得各个电池簇之间压差保持在合理的范围，然后进行上电，但这种抑制方式会导致电池簇间能量转移时间长。又如，在各个电池簇输出端增加DC-DC模块(DC-DC converter，是指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置)通过变流器对电压的调节，使各簇输出电压保持一致，然后进行上电，但这种抑制方式的成本高，***体积大；由于半导体器件工作的非线性，在相同的负载下会导致***效率降低；多台DC-DC模块工作时候会产生共模干扰严重直流源的稳定性，对BMS(BatteryManagement System，电池管理***)管理***也会造成一定的影响；当电网侧出现短路故障时，变流器端会产生大电流对电池***产生较大冲击。
本申请提供一种可用于船舶储能的簇间环流抑制***及方法。通过控制电池簇间能量的主动流动及被动吸收。能够实现让电池簇间的压差快速达到合理的区间，从而抑制因簇间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间，提高簇间环流抑制效率和可靠性。
为了现有的簇间环流的抑制方式中，簇间环流抑制时间长及效率低，且簇间环流抑制可靠性低的问题。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种簇间环流抑制***，可应用于船舶，簇间环流抑制***包括至少2簇电池簇100、能量主动转移电路200、能量被动消耗电路300和处理单元400。
各电池簇100分别用于通过直流母排500向负载供电；能量主动转移电路200包括至少2个能量主动转移单元210，各能量主动转移单元210与各电池簇100一一对应匹配连接；能量主动转移电路200被配置为根据接收到的第一控制信号，对各电池簇100进行能量转移，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；能量被动消耗电路300包括至少2个能量被动消耗单元310，各能量被动消耗单元310与各电池簇100一一对应匹配连接；能量被动消耗电路300被配置为根据接收到的第二控制信号，对各电池簇100中的高电压电池簇100进行能量消耗，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；第二预设阈值范围的任一阈值大于第一预设阈值范围的任一阈值；高电压电池簇100为各电池簇100中电压大于预设电压阈值的电池簇100；处理单元400被配置为在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路300传输第二控制信号，以及在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路200传输第一控制信号；第三预设阈值范围的任一阈值大于第二预设阈值范围的任一阈值。
其中，电池簇100可包括若干个电池单体，电池簇100指的是由电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，且与附属设施连接后实现独立运行的电池组合体。负载可以但不限于是用逆变器、电机控制模块等。直流母排500可用于将各簇电池与日用逆变器、电机控制模块等负载侧进行电气连接。
能量主动转移电路200可包括若干个能量主动转移单元210。各能量主动转移单元210与各电池簇100一一对应匹配连接，例如***包括5个电池簇100，则对应的能量主动转移单元210数量为5个，即5个能量主动转移单元210与5个电池簇100一一对应匹配连接。能量主动转移电路200主要用于电池簇100间压差在第二预设阈值范围时，将电压高的那簇电池簇100能量通过能量主动转移单元210实现对电压低的各电池簇100能量转移，使各电池簇100电压快速达到一致。示例性的，第二预设阈值范围可以是5V≤V＜10V。
能量被动消耗电路300可包括若干个能量被动消耗单元310。各能量被动消耗单元310与各电池簇100一一对应匹配连接，例如***包括5个电池簇100，则对应的能量被动消耗单元310数量为5个，即5个能量被动消耗单元310与5个电池簇100一一对应匹配连接。能量被动消耗电路300可用于电池簇100间电压压差在第三预设阈值范围时，通过能量被动消耗单元310将电池电压高的那簇电池簇100能量进行吸收消耗，使各电池簇100压差快速达到第二预设阈值范围。示例性的，第三预设阈值范围可以是10≤V＜20V。
处理单元400可用来控制能量主动转移电路200和能量被动消耗电路300，具体地，处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路200传输第一控制信号，即在电池簇100间压差不大时，控制能量主动转移电路200工作，采用电池簇100间的能量主动转移方式，实现电池簇100间电压的均衡，避免了能量流失。提高能量利用率。处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路300传输第二控制信号，即在电池簇100间压差偏大时，控制能量被动消耗电路300工作，采用电池簇100间的被动能量消耗方式，减少电池反复充电次数，提高电池寿命。降低能量转移时间。
第二控制信号可以是相应占空比的PWM信号，第一控制信号可以是相应占空比的PWM信号。第一预设阈值范围可以但不限于是0≤V＜1V。高电压电池簇100为各电池簇100中电压大于预设电压阈值的电池簇100，例如，预设电压阈值可以是各电池簇100中的平均电压值，则高电压电池簇100为各电池簇100中电压大于票据电压值的电池簇100。
通过各电池簇100分别用于通过直流母排500向负载供电；处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，即在电池簇100间压差偏大时，向能量被动消耗电路300传输第二控制信号；能量被动消耗电路300根据接收到的第二控制信号，对各电池簇100中的高电压电池簇100进行能量消耗，将对应电压高的电池簇100的能量被动消耗单元310将电压高的电池簇100的电量以热量的形式进行消耗，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围，则能量被动消耗电路300断开工作；处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，即在电池簇100间压差不大时，向能量主动转移电路200传输第一控制信号；能量主动转移电路200根据接收到的第一控制信号，对各电池簇100进行能量转移，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围，实现电池簇100间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇100间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇100间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。
上述实施例中，通过处理单元400控制能量主动转移电路200与能量被动消耗电路300，实现簇间电压的均衡，在各电池簇100中的最大簇间电压差落入第二预设阈值范围时，采用簇间能量主动转移方式，进而避免了能量流失提高能量利用率；在各电池簇100中的最大簇间电压差落入第三预设阈值范围时，采用被动能量消耗方式，减少电池充电次数，提高电池寿命，降低能量转移时间，从而提高簇间环流抑制效率和可靠性。
为了进一步降低电池***中环流抑制时间，提高簇间环流抑制效率和可靠性，在一个示例中，如图2所示，簇间环流抑制***还包括预充电路；预充电路包括至少2个预充单元610，各预充单元610与各电池簇100一一对应匹配连接；预充单元610被配置为根据接收到的第三控制信号，向负载预充电。
处理单元400还被配置为在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量被动消耗电路300传输第二控制信号，以及在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量主动转移电路200传输第一控制信号。
其中，预充电路可包括若干个预充单元610。各预充单元610与各电池簇100一一对应匹配连接，例如***包括5个电池簇100，则对应的预充单元610数量为5个，即5个预充单元610与5个电池簇100一一对应匹配连接。预充单元610可用来对预存单元包含的主继电器S1起保护作用。第三控制信号可以是电平信号。
示例性的，处理单元400可实时监控电池***的工作状态，在监测到电池***自检完成后，可获取各电池簇100的电压，并在各电池簇100的电压中，将最高电压与最低电压进行比对处理，并根据处理的结果，得到各电池簇100中的最大簇间电压差。处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，即在电池簇100间压差偏大时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇100导通预充单元610的预充支路，对连接直流母排500的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元610的预充支路，且向能量被动消耗电路300传输第二控制信号；能量被动消耗电路300根据接收到的第二控制信号，对各电池簇100中的高电压电池簇100进行能量消耗，将对应电压高的电池簇100的能量被动消耗单元310将电压高的电池簇100的电量以热量的形式进行消耗，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围，则能量被动消耗电路300断开工作。
处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，即在电池簇100间压差不大时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇100导通预充单元610的预充支路，对连接直流母排500的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元610的预充支路，且向能量主动转移电路200传输第一控制信号；能量主动转移电路200根据接收到的第一控制信号，对各电池簇100进行能量转移，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围，实现电池簇100间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇100间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇100间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。
示例性的，处理单元400还被配置为在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，依次对对应各电池簇100中剩余电池簇100的预充单元610传输第三控制信号；第四预设阈值范围的最大阈值大于第一预设阈值范围的最大阈值。
其中，第四预设阈值范围可以是0≤V＜5V。处理单元400获取各电池簇100的电压，并在各电池簇100的电压中，将最高电压与最低电压进行比对处理，并根据处理的结果，得到各电池簇100中的最大簇间电压差。处理单元400在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，即在电池簇100间压差偏小时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得最高电压的电池簇100优先闭合预充单元610的预充支路，实现对连接直流母排500的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，闭合该预充单元610的主路，进而该电池簇100上电完成。进一步的，依次对对应各电池簇100中剩余电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得其余各电池簇100依次预充完成，闭合相应预充单元610的主路，实现整个电池***的上电流程完成，进而在电池簇100间压差偏小时，直接控制预充电路工作，无需启动能量主动转移电路200进行能量转移或能量被动消耗电路300进行能量消耗，进而能够提高能量利用率，提高电池寿命，提高簇间环流抑制效率和可靠性。
在一个实施例中，如图3所示，处理单元400包括处理芯片410、MBMU(MasterBattery Management Unit，主电池管理单元)域管理单元、电压采集单元440和至少2个SBMU(Slave Battery Management Unit，辅助电池管理单元)簇管理单元；各SBMU簇管理单元420与各电池簇100一一对应匹配连接；电压采集单元440被配置为采集各电池簇100的电压。MBMU域管理单元430分别连接电压采集单元440、各SBMU簇管理单元420；处理芯片410分别连接MBMU域管理单元430、电压采集单元440、能量主动转移电路200、能量被动消耗电路300。示例性的，处理单元400还包括连接MBMU域管理单元430的能量分配单元450(即EMS单元)。
其中，处理芯片410可以但不限于是单片机、DSP或FPGA。MBMU域管理单元430可用来接收SBMU簇管理单元420监控得到的电池簇100监控信息，并对整个电池***的故障监控与功能控制同时与EMS(电池管理***)单元进行通信。SBMU簇管理单元420可用来接收VCMU(Volt Current Management System，电压电流采集管理单元)、TCMU(Time ManagementSystem，时间采集管理单元)采集的电芯状态信息，同时进行电池簇100内的故障监控和功能控制。电压采集单元440(HMU单元)指的是高压采集单元，可用来采集各电池簇100的母线电压。能量分配单元450可用于负责船舶各个用电模块的能量分配管理，负责***保护功能的实现。
例如，MBMU域管理单元430接收到EMS单元ready信号后开始进行自检，MBMU域管理单元430自检完成后，通过电压采集单元440(HMU单元)采集各电池簇100的母线电压，并将采集到的各电池簇100的母线电压上传至MBMU域管理单元430，通过MBMU域管理单元430将各电池簇100中的最高电压与最低电压进行对比。并根据处理的结果，将得到的各电池簇100中的最大簇间电压差传输给处理芯片410。进而处理芯片410在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，即在电池簇100间压差偏大时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇100导通预充单元610的预充支路，对连接直流母排500的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元610的预充支路，且向能量被动消耗电路300传输第二控制信号；能量被动消耗电路300根据接收到的第二控制信号，对各电池簇100中的高电压电池簇100进行能量消耗，将对应电压高的电池簇100的能量被动消耗单元310将电压高的电池簇100的电量以热量的形式进行消耗，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围，则能量被动消耗电路300断开工作。
处理芯片410在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，即在电池簇100间压差不大时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇100导通预充单元610的预充支路，对连接直流母排500的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元610的预充支路，且向能量主动转移电路200传输第一控制信号；能量主动转移电路200根据接收到的第一控制信号，对各电池簇100进行能量转移，以使各电池簇100中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围，实现电池簇100间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇100间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇100间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。
又如，通过电压采集单元440(HMU单元)采集各电池簇100的母线电压，并将采集到的各电池簇100的母线电压传输给处理芯片410，通过处理芯片410将各电池簇100中的最高电压与最低电压进行对比。并根据处理的结果，得到的各电池簇100中的最大簇间电压差，进而能够根据各电池簇100中的最大簇间电压差的大小，来控制能量主动转移单元210和/或能量被动消耗单元310，进而避免了能量流失提高能量利用率，提高电池寿命，降低能量转移时间，从而提高簇间环流抑制效率和可靠性。
在一个实施例中，如图6所示，预充单元610包括第三电阻R3、主继电器S1和预充继电器S2。第三电阻R3的第一端连接预充继电器S2的第一端，第三电阻R3的第二端连接主继电器S1的第一端，预充继电器S2的第二端连接主继电器S1的第二端；主继电器S1的第二端分别连接相应电池簇100的正极、相应的能量主动转移单元210，主继电器S1的第一端连接第一电感L1。
其中，第三电阻R3为预充电阻。
如图4所示，能量主动转移单元210包括第一开关管G1、第二开关管G2、第一电容C1、第一电阻R1和第一熔断器F1。第一开关管G1的集电极连接相应电池簇100的正极，第一开关管G1的发射极连接第二开关管G2的集电极，第二开关管G2的发射极连接直流母排500，第一开关管G1的栅极和第二开关管G2的栅极分别连接处理芯片410。第一电容C1的正极连接第一开关管G1的发射极，第一电容C1的负极连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接第一熔断器F1的第一端，第一熔断器F1的第二端分别连接相应电池簇100的负极、负载。
其中，第一开关管G1可以采用IGBT器件；第二开关管G2可以采用IGBT器件；通过采用IGBT器件作为第一开关管G1和第二开关管G2，相比传统方案中通过串联DC-DC模块来解决抑制簇间环流，能够极大的降低成本。第一电容C1为超级电容。第一电阻R1为限流电阻，第一电阻R1可用来避免第一电容C1充电时产生短路大电流，进而影响电池寿命。第一熔断器F1可用来提供整个电路的短路保护。
基于第一开关管G1的集电极连接相应电池簇100的正极，第一开关管G1的发射极连接第二开关管G2的集电极，第二开关管G2的发射极连接直流母排500，第一开关管G1的栅极和第二开关管G2的栅极分别连接处理芯片410。第一电容C1的正极连接第一开关管G1的发射极，第一电容C1的负极连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接第一熔断器F1的第一端，第一熔断器F1的第二端分别连接相应电池簇100的负极、负载，进而
处理芯片410在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围(如5V≤V＜10V)时，即在电池簇100间压差不大时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇100闭合预充单元610的预充继电器S2，对连接直流母排500的负载侧(如图中的等效电容)进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元610的预充继电器S2，且向能量主动转移电路200传输第一控制信号，
通过并联各电池簇100回路的能量主动转移单元210，采用PWM控制第一开关管G1的导通时间，第一开关管G1导通且第二开关管G2断开，使得电池簇100对第一电容C1进行充电，各能量主动转移单元210的第一电容C1与并联的各电池簇100电压达到一致时，断开第一开关管G1且闭合第二开关管G2，使各电池簇100的能量主动转移单元210的第一电容C1进行并联，各电池簇100的第一电容C1进行能量转移。当各电池簇100的第一电容C1的电压达到一致时则断开第二开关管G2且闭合第一开关管G1。各电池簇100与各电池簇100的第一电容C1进行能量转移直至各电池簇100的电压达到一致时。重复以上步骤，当各电池簇100压差一致时断开能量转移单元的第一开关管G1和第二开关管G2。各电池簇100进行预充完成后，闭合主继电器S1，进而实现完成整个能量转移流程，此时能量主动转移单元210回路处于断开状态，从而实现电池簇100间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇100间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇100间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。
在一个实施例中，如图5所示，能量被动消耗单元310包括第三开关管G3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2、第二电阻R2、第一电感L1和第二熔断器F2。
第一二极管D1的阳极分别连接第三开关管G3的发射极、第二电容C2的正极、电感的第一端，第一二极管D1的阴极分别连接相应电池簇100的负极、第二二极管D2的阴极、第二电阻R2的第一端、第二熔断器F2的第一端；第三开关管G3的集电极分别连接第二二极管D2的阳极、第二电阻R2的第二端，第三开关管G3的栅极连接处理芯片410；第二熔断器F2的第二端分别连接第二电容C2的负极、第三二极管D3的阴极；第三二极管D3的阳极分别连接第二电容C2的正极、第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端连接相应的预充单元610。
其中，第三开关管G3可采用IGBT器件，通过采用IGBT器件作为第一开关管G1和第二开关管G2，相比传统方案中通过串联DC-DC模块来解决抑制簇间环流，能够极大的降低成本。第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3为续流二极管，第三二极管D3可用来降低第三开关管G3关断时产生的浪涌电压。第二电容C2为滤波电容；第二电阻R2为消耗电阻。第二熔断器F2可用来提供整个电路的短路保护作用。第一电感L1和第二电容C2构成的LC滤波回路可用来防止线路由于铺设过长产生的对地电容带来谐波干扰，同时第一电感L1在电流产生突变时对元器件产生保护作用。
基于第一二极管D1的阳极分别连接第三开关管G3的发射极、第二电容C2的正极、电感的第一端，第一二极管D1的阴极分别连接相应电池簇100的负极、第二二极管D2的阴极、第二电阻R2的第一端、第二熔断器F2的第一端；第三开关管G3的集电极分别连接第二二极管D2的阳极、第二电阻R2的第二端，第三开关管G3的栅极连接处理芯片410；第二熔断器F2的第二端分别连接第二电容C2的负极、第三二极管D3的阴极；第三二极管D3的阳极分别连接第二电容C2的正极、第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端连接相应的预充单元610，进而处理芯片410在各电池簇100中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围(如20V≤V)时，即在电池簇100间压差偏大时，向对应各电池簇100中最高电压电池簇100的预充单元610传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇100闭合预充单元610的预充继电器S2，对连接直流母排500的负载侧(如图中的等效电容)进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元610的预充继电器S2，且向能量被动消耗电路300传输第二控制信号；通过串联在各电池簇100回路的能量被动消耗单元310，采用PWM控制第三开关管G3的导通时间，导通第三开关管G3，使得电压高的各电池簇100通过第二电阻R2将电压高的电池簇100电量以热量的形式进行消耗。此时能量主动转移单元210回路处于断开状态，当电池簇100间压差落入第二预设阈值范围(5V≤V＜10V)时，则断开能量被动消耗单元310的回路，控制能量主动转移电路200进入工作状态，各电池簇100压差一致时，则断开能量主动转移单元210的第一开关管G1和第二开关管G2。各电池簇100进行预充，在完成预充后，闭合主继电器S1，进而完成整个上电流程。此时能量主动转移单元210回路处于断开状态。通过控制能量主动转移单元210的第一开关管G1和第二开关管G2，能量被动消耗单元310的第三开关管G3的导通顺序，从而实现电池簇100间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇100间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇100间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间，从而提高簇间环流抑制效率和可靠性。
在一个实施例中，如图7所示，提供一种簇间环流抑制方法，该方法可应用与船舶储能供能的电池***中，簇间环流抑制方法包括以下步骤；
步骤S710，在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；第二控制信号用于指示能量被动消耗电路对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；高电压电池簇为各电池簇中电压大于预设电压阈值的电池簇。
步骤S720，在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；第一控制信号用于指示能量主动转移电路对各电池簇进行能量转移，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；第三预设阈值范围的任一阈值大于第二预设阈值范围的任一阈值；第二预设阈值范围的任一阈值大于第一预设阈值范围的任一阈值。
其中，关于簇间环流抑制方法的具体内容过程可参考上文对簇间环流抑制***内容，此处不再赘述。
具体而言，处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，即在电池簇间压差偏大时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；能量被动消耗电路根据接收到的第二控制信号，对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，将对应电压高的电池簇的能量被动消耗单元将电压高的电池簇的电量以热量的形式进行消耗，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围，则能量被动消耗电路断开工作；处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，即在电池簇间压差不大时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；能量主动转移电路根据接收到的第一控制信号，对各电池簇进行能量转移，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围，实现电池簇间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。
上述实施例中，通过处理单元控制能量主动转移电路与能量被动消耗电路，实现簇间电压的均衡，在各电池簇中的最大簇间电压差落入第二预设阈值范围时，采用簇间能量主动转移方式，进而避免了能量流失提高能量利用率；在各电池簇中的最大簇间电压差落入第三预设阈值范围时，采用被动能量消耗方式，减少电池充电次数，提高电池寿命，降低能量转移时间，从而提高簇间环流抑制效率和可靠性。
在一个示例中，步骤S710中，在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号的步骤包括：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；第三控制信号用于指示预充单元向负载预充电。
处理单元可实时监控电池***的工作状态，在监测到电池***自检完成后，可获取各电池簇的电压，并在各电池簇的电压中，将最高电压与最低电压进行比对处理，并根据处理的结果，得到各电池簇中的最大簇间电压差。处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，即在电池簇间压差偏大时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇导通预充单元的预充支路，对连接直流母排的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元的预充支路，且向能量被动消耗电路传输第二控制信号；能量被动消耗电路根据接收到的第二控制信号，对各电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，将对应电压高的电池簇的能量被动消耗单元将电压高的电池簇的电量以热量的形式进行消耗，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围，则能量被动消耗电路断开工作。
在一个示例中，步骤S720中，在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号的步骤包括：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，向能量主动转移电路传输第一控制信号；第三控制信号用于指示预充单元向负载预充电。
处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，即在电池簇间压差不大时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，使得电压最高的电池簇导通预充单元的预充支路，对连接直流母排的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，则断开预充单元的预充支路，且向能量主动转移电路传输第一控制信号；能量主动转移电路根据接收到的第一控制信号，对各电池簇进行能量转移，以使各电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围，实现电池簇间电压达到均衡，避免了能量流失，提高能量利用率；通过控制簇间能量的主动流动及被动吸收，能够使得电池簇间的压差快速达到合理区间，实现抑制因电池簇间电压不均衡而产生的环流，同时减少成本，增加电池寿命，降低环流抑制时间。
在一个示例中，簇间环流抑制方法还包括步骤：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至负载预充电完成后，依次对对应各电池簇中剩余电池簇的预充单元传输第三控制信号。
处理单元获取各电池簇的电压，并在各电池簇的电压中，将最高电压与最低电压进行比对处理，并根据处理的结果，得到各电池簇中的最大簇间电压差。处理单元在各电池簇中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，即在电池簇间压差偏小时，向对应各电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，使得最高电压的电池簇优先闭合预充单元的预充支路，实现对连接直流母排的负载侧进行预充电，直至负载预充电完成后，闭合该预充单元的主路，进而该电池簇上电完成。进一步的，依次对对应各电池簇中剩余电池簇的预充单元传输第三控制信号，使得其余各电池簇依次预充完成，闭合相应预充单元的主路，实现整个电池***的上电流程完成，进而在电池簇间压差偏小时，直接控制预充电路工作，无需启动能量主动转移电路进行能量转移或能量被动消耗电路进行能量消耗，进而能够提高能量利用率，提高电池寿命，提高簇间环流抑制效率和可靠性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上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。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种簇间环流抑制***，其特征在于，包括：
至少2簇电池簇，各所述电池簇分别用于通过直流母排向负载供电；
能量主动转移电路，所述能量主动转移电路包括至少2个能量主动转移单元，各所述能量主动转移单元与各所述电池簇一一对应匹配连接；所述能量主动转移电路被配置为根据接收到的第一控制信号，对各所述电池簇进行能量转移，以使各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；
能量被动消耗电路，所述能量被动消耗电路包括至少2个能量被动消耗单元，各所述能量被动消耗单元与各所述电池簇一一对应匹配连接；所述能量被动消耗电路被配置为根据接收到的第二控制信号，对各所述电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；所述第二预设阈值范围的任一阈值大于所述第一预设阈值范围的任一阈值；所述高电压电池簇为各所述电池簇中电压大于预设电压阈值的电池簇；
处理单元，所述处理单元被配置为在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向所述能量被动消耗电路传输所述第二控制信号，以及在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向所述能量主动转移电路传输所述第一控制信号；所述第三预设阈值范围的任一阈值大于所述第二预设阈值范围的任一阈值。
2.根据权利要求1所述的簇间环流抑制***，其特征在于，还包括预充电路；所述预充电路包括至少2个预充单元，各所述预充单元与各所述电池簇一一对应匹配连接；所述预充单元被配置为根据接收到的第三控制信号，向所述负载预充电；
所述处理单元还被配置为在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向对应各所述电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输所述第三控制信号，直至所述负载预充电完成后，向所述能量被动消耗电路传输所述第二控制信号，以及在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向对应各所述电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输所述第三控制信号，直至所述负载预充电完成后，向所述能量主动转移电路传输所述第一控制信号。
3.根据权利要求2所述的簇间环流抑制***，其特征在于，所述处理单元还被配置为在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，向对应各所述电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输所述第三控制信号，直至所述负载预充电完成后，依次对对应各所述电池簇中剩余电池簇的预充单元传输所述第三控制信号；所述第四预设阈值范围的最大阈值大于所述第一预设阈值范围的最大阈值。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的簇间环流抑制***，其特征在于，所述处理单元包括处理芯片、MBMU域管理单元、电压采集单元和至少2个SBMU簇管理单元；各所述SBMU簇管理单元与各所述电池簇一一对应匹配连接；所述电压采集单元被配置为采集各所述电池簇的电压；
所述MBMU域管理单元分别连接所述电压采集单元、各所述SBMU簇管理单元；所述处理芯片分别连接所述MBMU域管理单元、所述电压采集单元、所述能量主动转移电路、所述能量被动消耗电路。
5.根据权利要求4所述的簇间环流抑制***，其特征在于，所述能量主动转移单元包括第一开关管、第二开关管、第一电容、第一电阻和第一熔断器；
所述第一开关管的集电极连接相应电池簇的正极，所述第一开关管的发射极连接所述第二开关管的集电极，所述第二开关管的发射极连接所述直流母排，所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的栅极分别连接所述处理芯片；
所述第一电容的正极连接所述第一开关管的发射极，所述第一电容的负极连接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一熔断器的第一端，所述第一熔断器的第二端分别连接相应电池簇的负极、所述负载。
6.根据权利要求4所述的簇间环流抑制***，其特征在于，所述能量被动消耗单元包括第三开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第二电阻、第一电感和第二熔断器；
所述第一二极管的阳极分别连接所述第三开关管的发射极、所述第二电容的正极、所述电感的第一端，所述第一二极管的阴极分别连接相应电池簇的负极、所述第二二极管的阴极、所述第二电阻的第一端、所述第二熔断器的第一端；所述第三开关管的集电极分别连接所述第二二极管的阳极、所述第二电阻的第二端，所述第三开关管的栅极连接所述处理芯片；所述第二熔断器的第二端分别连接所述第二电容的负极、所述第三二极管的阴极；所述第三二极管的阳极分别连接所述第二电容的正极、所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接相应的所述预充单元。
7.根据权利要求6所述的簇间环流抑制***，其特征在于，所述预充单元包括第三电阻、主继电器和预充继电器；
所述第三电阻的第一端连接所述预充继电器的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述主继电器的第一端，所述预充继电器的第二端连接所述主继电器的第二端；所述主继电器的第二端分别连接相应电池簇的正极、相应的能量主动转移单元，所述主继电器的第一端连接所述第一电感。
8.根据权利要求4所述的簇间环流抑制***，其特征在于，所述处理单元还包括连接所述MBMU域管理单元的能量分配单元。
9.一种簇间环流抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号；所述第二控制信号用于指示所述能量被动消耗电路对各所述电池簇中的高电压电池簇进行能量消耗，以使各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围；所述高电压电池簇为各所述电池簇中电压大于预设电压阈值的电池簇；
在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号；所述第一控制信号用于指示所述能量主动转移电路对各所述电池簇进行能量转移，以使各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第一预设阈值范围；所述第三预设阈值范围的任一阈值大于所述第二预设阈值范围的任一阈值；所述第二预设阈值范围的任一阈值大于所述第一预设阈值范围的任一阈值。
10.根据权利要求9所述的簇间环流抑制方法，其特征在于，还包括步骤：
在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第四预设阈值范围时，向对应各所述电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输第三控制信号，直至所述负载预充电完成后，依次对对应各所述电池簇中剩余电池簇的预充单元传输所述第三控制信号；
和/或，
所述在各电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向能量被动消耗电路传输第二控制信号的步骤包括：
在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第三预设阈值范围时，向对应各所述电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输所述第三控制信号，直至所述负载预充电完成后，向所述能量被动消耗电路传输所述第二控制信号；所述第三控制信号用于指示所述预充单元向所述负载预充电；
所述在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向能量主动转移电路传输第一控制信号的步骤包括：
在各所述电池簇中的最大簇间电压差达到第二预设阈值范围时，向对应各所述电池簇中最高电压电池簇的预充单元传输所述第三控制信号，直至所述负载预充电完成后，向所述能量主动转移电路传输所述第一控制信号；所述第三控制信号用于指示所述预充单元向所述负载预充电。
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