CN220570342U - 多蓄电模块并联的电池装置和供电*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能技术，公开一种多蓄电模块并联的电池装置和供电***，所述电池装置包括直流输入端、控制单元、多个蓄电模块、第一开关模块、第二开关模块和至少一个第三开关模块，其中，所述直流输入端用于接入直流源，所述第一开关模块和所述第二开关模块依次串联在所述直流输入端与所述第三开关模块的第一导通端之间，所述第三开关模块的第二导通端用于接入负载，每个所述蓄电模块的输入端均接在所述第一开关模块与所述第二开关模块之间的通路上，每个所述蓄电模块的输出端均电连接所述第三开关模块的第一导通端。本实用新型旨在提供一种多蓄电模块并联的电池装置，实现电池装置对负载的不间断供电，以保证电池装置对负载供电的稳定性。

Description

多蓄电模块并联的电池装置和供电***

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，特别涉及一种多蓄电模块并联的电池装置和供电***。

背景技术

数据中心不仅需要大量电力来维持服务器、储存设备、备份装置、冷却***等设备的运作，而且为了防止数据中心接入的市电供应突然中断而导致数据丢失或损坏相关设备，一般还需要为数据中心的供电***配备相应的蓄电池，以在外部断电时还可通过蓄电池来为数据中心供电，维持数据中心的正常运作。

目前为了满足数据中心巨大的供电需求，往往需要为之配备多个蓄电池，并将这些蓄电池串联成蓄电池组，但这样一来，一旦其中一个蓄电池故障，就会导致其他蓄电池也无法为数据中心的负载供电，且将蓄电池串联设置，还容易使得电池因电量过高导致高温起火的故障发生，甚至产生连锁反应，波及到其他蓄电池，引发其他蓄电池烧坏或短路，这样蓄电池不仅无法为负载供电，还会造成一定的设备损失。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型提出一种多蓄电模块并联的电池装置和供电***，旨在提供一种多蓄电模块并联的电池装置，实现电池装置对负载的不间断供电，以保证电池装置对负载供电的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提出一种多蓄电模块并联的电池装置，所述电池装置包括直流输入端、控制单元、多个蓄电模块、第一开关模块、第二开关模块和至少一个第三开关模块，其中，所述直流输入端用于接入直流源，所述第一开关模块和所述第二开关模块依次串联在所述直流输入端与所述第三开关模块的第一导通端之间，所述第三开关模块的第二导通端用于接入负载，每个所述蓄电模块的输入端均接在所述第一开关模块与所述第二开关模块之间的通路上，每个所述蓄电模块的输出端均电连接所述第三开关模块的第一导通端，所述控制单元的通信端和/或控制输出端电连接所述第三开关模块和所述蓄电模块。

可选的，所述第一开关模块包括单向导通器件，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；

所述第二开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

可选的，所述第一开关模块还包括第二常开型开关，所述第二常开型开关与所述单向导通器件并联在所述直流输入端与所述第二开关模块之间。

可选的，所述第二开关模块包括单向导通器件，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；

所述第一开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

可选的，所述第二开关模块还包括第二常开型开关，所述第二常开型开关与所述单向导通器件并联在所述第一开关模块与所述第三开关模块之间。

可选的，所述单向导通器件为二极管；

或者，所述单向导通器件为MOS管，且所述控制单元的控制输出端还电连接所述MOS管的控制端。

可选的，所述蓄电模块以可拆卸性的电连接方式接入到所述电池装置中。

本实用新型进一步提出一种供电***，包括直流源和多个电池装置，其中，所述电池装置为上述所述的多蓄电模块并联的电池装置，所述直流源的直流输出端电连接每个所述电池装置的直流输入端。

本实用新型技术方案的有益效果在于：通过在电池装置中设置多个并联的蓄电模块，不仅可以在一定程度上提高单个电池装置的蓄电量，这样当外部电源无法正常为负载供电时，就可以使得电池装置的供电量尽可能满足其所接入的负载的供电需求，而且当其中有任何蓄电模块故障时，依然可以启用启用其他蓄电模块继续为负载供电，从而保证电池装置无论有无外部电源输入，依然可以使得其接入的负载可持续地不间断运行，以保证电池装置为负载供电的稳定性，并且通过将电池装置中的蓄电模块并联分散设置，也可以在一定程度上降低因电池电量过高而导致电池容易高温起火的风险，避免引发电池起火而损坏设备并避免电池装置无法持续为负载供电的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型多蓄电模块并联的电池装置一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型多蓄电模块并联的电池装置一实施例的另一结构示意图；

图3为本实用新型多蓄电模块并联的电池装置另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型多蓄电模块并联的电池装置又一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型多蓄电模块并联的电池装置的蓄电模块结构示意图；

图6为本实用新型供电***的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种多蓄电模块并联的电池装置，参照图1或图2，该电池装置包括直流输入端、控制单元、多个蓄电模块、第一开关模块、第二开关模块和至少一个第三开关模块，其中，所述直流输入端用于接入直流源，所述第一开关模块和所述第二开关模块依次串联在所述直流输入端与所述第三开关模块的第一导通端之间，所述第三开关模块的第二导通端用于接入负载，每个所述蓄电模块的输入端均接在所述第一开关模块与所述第二开关模块之间的通路上，每个所述蓄电模块的输出端均电连接所述第三开关模块的第一导通端，所述控制单元的通信端和/或控制输出端电连接所述第三开关模块和所述蓄电模块。

本实施例中，该电池装置可以是设置在供电***中的电池装置，且该供电***可为电池装置提供直流源。

可选的，该供电***可以是数据中心的供电***，并可通过直流源为数据中心的负载供电，其中，电池装置可设置在直流源与负载之间的直流母线上；该直流源可用于接入的外部能源（如交流市电），并将外部能源转换为适合数据中心的负载使用的直流电。

可选的，电池装置中的直流输入端用于接入直流源的直流输出端，这样由直流源的直流输出端所输出的直流电，就可以经电池装置中的直流输入端输入到电池装置中。

可选的，所述控制单元可以是电池装置的控制***，或者单片机类具有控制功能的器件，控制单元的供电端可以电连接直流输入端（图中未示出），因此当直流输入端供电正常时（即供电***有外部能源输入，使得直流源可以有电压输入电池装置的直流输入端），则控制单元可从直流输入端处取电；或者，控制单元的供电端也可以电连接电池装置中的蓄电模块的输出端（图中未示出），以在直流输入端供电异常时，控制单元可从蓄电模块处取电；当然控制单元也可以使用其他方式供电（如内置的纽扣电池）。

其中，电池装置中的控制单元，可用于对其所属的电池装置进行监测和控制（如监测蓄电模块的蓄电量、监测电池装置任意电路的电流，或者控制切换选通模块的导通模式），并负责电池装置的管理工作（如控制各蓄电模块充放电）。

可选的，控制单元可设置有多个通信端和/控制输出端；其中，通信端用于获取各蓄电模块的蓄电池电量、电池装置任意电路的电流等电路相关数据，控制输出端用于控制电路中各模块单元的运作。

可选的，所述第一开关模块包括单向导通器件；所述第二开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

或者，所述第二开关模块包括单向导通器件；所述第一开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

其中，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；单向导通器件可以是可控的（如MOS管），也可以是不可控的（如二极管），且若设置可控的单向导通器件，则控制单元的控制输出端需电连接单向导通器件的控制端，这样控制单元就可以通过输出相应的控制信号控制单向导通器件导通或断开。

可选的，第一开关模块和第二开关模块依次串联在直流输入端和第三开关模块的第一导通端之间。

可选的，电池装置中可设置一个或多个第三开关模块，每个第三开关模块的第一导通端电连接第二开关模块，每个第三开关模块的第二导通端用于接入至少一路负载。

可选的，控制单元的控制输出端电连接第三开关模块的控制端，因此可以通过向第三开关模块的控制端输出相应的控制信号，以控制第三开关模块闭合或断开。

可选的，第三开关模块也可以是常开型开关（如常开接触器、常开继电器等），当第三开关模块未接收到控制单元输出的控制信号时，则第三开关模块保持断开状态；当第三开关模块接收到控制单元输出的控制信号时，则第三开关模块保持闭合状态。

其中，当第三开关模块闭合时，则第三开关模块的第一导通端与第二导通端之间可以形成通路；当第三开关模块断开时，则第三开关模块的第一导通端与第二导通端之间形成断路。

可选的，在第三开关模块接入的负载有供电需求时，控制单元可控制第三开关模块处于闭合状态。当第三开关模块接入的负载无供电需求时，可通知控制单元控制第三开关模块断开。

可选的，电池装置中设置的蓄电模块的数量为至少两个；图1或图2所示的仅为一种示例性结构，不应构成对本实施例的限制，蓄电模块的数量可以大于两个。

可选的，每个蓄电模块的输入端均经第一开关模块电连接直流输入端，每个蓄电模块的输出端均电连接第三开关模块的第一导通端。

可选的，当直流输入端有电源输入时（即直流源供电正常时），直流输入端输入的电流可依次经第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块（此时第一开关模块和第二开关模块导通，且控制单元控制第三开关模块闭合）流向负载，以为负载供电。此时若控制单元监测到有任一蓄电模块未充满电，则直流输入端输入的电流，还可以经第一开关模块为未充满电的蓄电模块进行充电。

可选的，当直流输入端无电源输入时（即直流源供电异常时），则控制单元可以启用电池装置中的至少一个蓄电模块为电池装置所接入的负载供电，其中，启用蓄电模块的具体数量，视负载的实际供电需求大小而定，以保证电池装置中启用的蓄电模块足够满足负载的供电需求，从而实现不间断地为负载供电。此时，若第一开关模块为第一常开型开关、第二开关模块包括单向导通器件，则由于单向导通器件的单向导通特性（导通方向为所述直流输入端至所述负载方向），可以防止蓄电模块输出的电流倒灌至蓄电模块的输入端或直流输入端；而第一开关模块则作为电池装置的总开关，只要负载需要供电和/或蓄电模块需要充电，则控制第一开关模块保持导通状态（或者控制第一开关模块闭合），只有当负载不需要供电和蓄电模块不需要充电时，才控制第一开关模块断开，以降低电池装置的整体功耗。或者，若第一开关模块包括单向导通器件、第二开关模块为第一常开型开关，则需要控制第二开关模块断开，以防止蓄电模块输出的电流倒灌至蓄电模块的输入端或直流输入端，而第一开关模块的作用在于当直流输入端输入的电能不足以为负载供电，需要使用蓄电模块一同为负载供电时，第一开关模块单向导通的作用（导通方向为所述直流输入端至所述负载方向）可以避免直流输入端输入的电能突然衰减而引发电流倒灌。

在一实施例中，通过在电池装置中设置多个并联的蓄电模块，不仅可以在一定程度上提高单个电池装置的蓄电量，这样当外部电源无法正常为负载供电时，就可以使得电池装置的供电量尽可能满足其所接入的负载的供电需求，而且当其中有任何蓄电模块故障时，依然可以启用其他蓄电模块继续为负载供电，从而保证电池装置无论有无外部电源输入，依然可以使得其接入的负载可持续地不间断运行，以保证电池装置为负载供电的稳定性，并且通过将电池装置中的蓄电模块并联分散设置，也可以在一定程度上降低因电池电量过高而导致电池容易高温起火的风险，避免引发电池起火而损坏设备并避免电池装置无法持续为负载供电的情况发生。

而且通过设置第一开关模块和第二开关模块，并根据不同场景进行相应的控制操作，可以降低电池装置的功耗或防止电流倒灌的情况发生。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述第一开关模块包括单向导通器件，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；

所述第二开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

可选的，参照图3，所述第一开关模块还包括第二常开型开关，所述第二常开型开关与所述单向导通器件并联在所述直流输入端与所述第二开关模块之间。

其中，第二开关模块为第一常开型开关，控制单元的控制输出端通过输出相应的控制信号，可控制第二开关模块闭合或断开。

可选的，第一开关模块中可以是只设置一个单向导通器件；第一开关模块中也可以是并联设置有单向导通器件和第二常开型开关。

其中，单向导通器件可以是二极管，也可以是MOS管；第二常开型开关可以是常开接触器、继电器等。

可选的，若第一开关模块中的单向导通器件为二极管，则二极管的阳极电连接直流输入端，二极管的阴极电连接第二开关模块和蓄电模块的输入端。其中，当直流输入端供电正常时，使得二极管的阳极电压大于阴极电压，进而使得二极管导通，实现第一开关模块导通，同时控制单元控制第二开关模块和第三开关模块闭合，这样就可以实现控制所述第一开关模块、所述第二开关模块和第三开关模块使所述直流输入端与所述负载之间形成通路，以使所述直流输入端输入的电流流向所述负载，和/或为所述蓄电模块充电；当直流输入端供电异常，无外部电源输入时，则控制单元可以启用电池装置中的至少一个蓄电模块为电池装置所接入的负载供电，并控制第二开关模块断开，以防止蓄电模块输出的电流倒灌至蓄电模块的输入端或直流输入端；当直流输入端供电不足，需要使用蓄电模块一同为负载供电时，则控制第二开关模块导通，此时第一开关模块单向导通的作用（导通方向为所述直流输入端至所述负载方向）可以避免直流输入端输入的电能突然衰减而引发电流倒灌。

或者，也可以使用MOS管替代上述二极管作为单向导通器件，所述控制单元的控制输出端电连接所述MOS管的栅极；其中，若所述MOS管为PMOS管，则所述PMOS管的漏极电连接直流输入端、所述PMOS管的源极电连接第二开关模块和蓄电模块的输入端；若所述MOS管为NMOS管，所述NMOS管的源极电连接直流输入端、所述NMOS管的漏极电连接第二开关模块和蓄电模块的输入端。控制单元通过控制MOS管导通或截止，可根据需要相应控制第一开关模块闭合或断开。

可选的，若第一开关模块中并联设置有单向导通器件和第二常开型开关，则第二常开型开关的两个导通端分别电连接所述直流输入端和第二开关模块（相当于第一开关模块中的单向导通器件和第二常开型开关组成第一开关模块中的并联电路），且第二常开型开关的控制端还电连接控制单元的控制输出端，控制单元可通过向第二常开型开关输出相应的控制信号，以控制第二常开型开关断开或闭合。

可选的，当直流输入端供电异常，控制单元需控制蓄电模块向负载放电时，控制单元可控制第一开关模块中的第二常开型开关处于断开状态，以及使单向导通器件处于截止状态，从而使得第一开关模块处于断开状态（即使得第一开关模块的第一导通端和第二导通端之间无法导通），这样蓄电模块通过第三开关模块向负载输出的电流，就不会倒灌至直流输入端。

可选的，当电池装置启动后，第二常开型开关先保持常开，检测到直流输入端供电正常时，则第一开关模块中的单向导通器件先导通，实现第一开关模块闭合，此时直流输入端输入的电流可经第一开关模块中的单向导通器件流向负载和/或蓄电模块。此时，当控制单元监测到直流输入端供电稳定后，可进一步控制第二常开型开关闭合，此时由于第二常开型开关对应的支路损耗低于单向导通器件，因此直流输入端输入的电流可以绕开单向导通器件所处支路，而通过第二常开型开关所处支路流向负载和/或蓄电模块（此时若单向导通器件为MOS管，则可同时控制MOS管截止；若单向导通器件为二极管，则其也会因阳极和阴极两端电压相等而无法导通），从而降低电路损耗。

或者，当需要使用直流输入端和蓄电模块联合向负载供电时，为了防止直流输入端输入的电能突然衰减而引发电流倒灌，则需要控制第二常开型开关处于断开状态（此时直流输入端输入的电流经第一开关模块中的单向导通器件流向第二开关模块，而单向导通器件可以起到防止电流倒灌的作用）。

可选的，当电池装置无需为负载供电和/或无需为蓄电模块充电时，再控制第二常开型开关断开（此时若单向导通器件为MOS管，则可同时控制MOS管截止，以降低电池装置整体功耗）。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述第二开关模块包括单向导通器件，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；

所述第一开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

可选的，参照图4，所述第二开关模块还包括第二常开型开关，所述第二常开型开关与所述单向导通器件并联在所述第一开关模块与所述第三开关模块之间。

其中，第一开关模块为第一常开型开关，控制单元的控制输出端通过输出相应的控制信号，可控制第一开关模块闭合或断开。

可选的，第二开关模块中可以是只设置一个单向导通器件；第二开关模块中也可以是并联设置有单向导通器件和第二常开型开关。

其中，单向导通器件可以是二极管，也可以是MOS管；第二常开型开关可以是常开接触器、继电器等。

可选的，若第二开关模块中的单向导通器件为二极管，则二极管的阳极电连接第一开关模块，二极管的阴极电连接第三开关模块和蓄电模块的输出端。其中，当直流输入端供电正常时，控制第一开关模块（即第一常开型开关）导通，使得第二开关模块中的二极管的阳极电压大于阴极电压，进而使得二极管导通，实现第二开关模块导通，同时控制单元控制第三开关模块闭合，这样就可以实现控制所述第一开关模块、所述第二开关模块和第三开关模块使所述直流输入端与所述负载之间形成通路，以使所述直流输入端输入的电流流向所述负载；当直流输入端供电异常，无外部电源输入时，则控制单元可以启用电池装置中的至少一个蓄电模块为电池装置所接入的负载供电，此时由于第二开关模块中的单向导通器件的单向导通特性（导通方向为所述直流输入端至所述负载方向），可以防止蓄电模块输出的电流倒灌至蓄电模块的输入端或直流输入端；当直流输入端供电不足，需要使用蓄电模块一同为负载供电时，由于第二开关模块单向导通的作用，也可以避免直流输入端输入的电能突然衰减而引发电流倒灌。此时第一开关模块则作为电池装置的总开关，只要负载需要供电和/或蓄电模块需要充电，则控制第一开关模块一种保持导通状态，只有当负载不需要供电和蓄电模块不需要充电时，才控制第一开关模块断开，以降低电池装置的整体功耗。

或者，也可以使用MOS管替代上述二极管作为单向导通器件，所述控制单元的控制输出端电连接所述MOS管的栅极；其中，若所述MOS管为PMOS管，则所述PMOS管的漏极电连接第一开关模块、所述PMOS管的源极电连接第三开关模块和蓄电模块的输出端；若所述MOS管为NMOS管，所述NMOS管的源极电连接第一开关模块、所述NMOS管的漏极电连接第三开关模块和蓄电模块的输出端。控制单元通过控制MOS管导通或截止，可根据需要相应控制第二开关模块闭合或断开。

可选的，若第二开关模块中并联设置有单向导通器件和第二常开型开关，则第二常开型开关的两个导通端分别电连接所述第一开关模块和第三开关模块（相当于第二开关模块中的单向导通器件和第二常开型开关组成第二开关模块中的并联电路），且第二常开型开关的控制端还电连接控制单元的控制输出端，控制单元可通过向第二常开型开关输出相应的控制信号，以控制第二常开型开关断开或闭合。

可选的，当直流输入端供电异常，控制单元需控制蓄电模块向负载放电时，控制单元可控制第二开关模块中的第二常开型开关处于断开状态，以及使单向导通器件处于截止状态，从而使得第二开关模块处于断开状态，这样蓄电模块通过第三开关模块向负载输出的电流，就不会倒灌至直流输入端和蓄电模块的输入端。

可选的，当电池装置启动后，控制第一开关模块导通，以及使第二常开型开关先保持常开。当检测到直流输入端供电正常时，则第二开关模块中的单向导通器件先导通，实现第二开关模块闭合（或导通），此时直流输入端输入的电流可经第二开关模块中的单向导通器件流向第三开关模块。此时，当控制单元监测到直流输入端供电稳定后，可进一步控制第二常开型开关闭合，此时由于第二常开型开关对应的支路损耗低于单向导通器件，因此直流输入端通过第一开关模块输出的电流可以绕开单向导通器件所处支路，而通过第二常开型开关所处支路流向负载（此时若单向导通器件为MOS管，则可同时控制MOS管截止；若单向导通器件为二极管，则其也会因阳极和阴极两端电压相等而无法导通），从而降低电路损耗。

或者，当需要使用直流输入端和蓄电模块联合向负载供电时，为了防止直流输入端输入的电能突然衰减而引发电流倒灌，则需要控制第二常开型开关处于断开状态（此时直流输入端输入的电流经第一开关模块和第二开关模块中的单向导通器件流向第三开关模块，且单向导通器件可以起到防止电流倒灌的作用）。

可选的，当电池装置无需为负载供电和/或无需为蓄电模块充电时，再控制第一开关模块断开，以及控制第二开关模块中的第二常开型开关断开。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述蓄电模块以可拆卸性的电连接方式接入到所述电池装置中。

可选的，电池装置中设置有多个适用于蓄电模块***的第一接口，并且接口中设置有电池装置中所需要与蓄电模块电连接的各模块、单元的连接线对应的第一触点；而蓄电模块则具有与该第一接口适配的第二接口，且第二接口中设置有与第一触点相对应的第二触点（第二触点则为蓄电模块中所需要与电池装置其他模块、单元连接的连接线的触点）。

其中，第一接口与第二接口之间可拆卸性连接，且当蓄电模块通过第二接口和第一接口的连接***到电池装置中时，即可使得第一触点与第二触点电连接，也就能实现蓄电模块以可拆卸性的电连接方式接入到所述电池装置中。这样，可便于在电池装置中增减、更换蓄电模块。

需要说明的是，上述实现蓄电模块以可拆卸性的电连接方式接入到电池装置的方式，仅为示例性说明，不排除蓄电模块还可采用其他方式，等效接入到电池装置。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图5，所述蓄电模块包括单向变压单元、第四开关模块和蓄电池，其中，所述单向变压单元的输入端为所述蓄电模块的输入端，所述蓄电池的充放电端电连接所述单向变压单元的输出端、所述第四开关模块的第一导通端，所述第四开关模块的第二导通端为所述蓄电模块的输出端；

所述第四开关模块包括单向导通器件，导通方向为所述第四开关模块的第一导通端至所述第四开关模块的第二导通端。

本实施例中，第四开关模块包括单向导通器件，且内部电流流向只能从第四开关模块的第一导通端流向第四开关模块的第二导通端；所述单向变压单元的电流流向为单向变压单元的输入端至输出端。其中，单向变压单元的输入端作为蓄电模块的输入端，电连接选通模块的第二导通端；单向变压单元的输出端电连接所述蓄电池的充放电端。

其中，所述单向变压单元可以是DC/DC（直流转直流）电压功率变换单元，单向变压单元可以用于将接收到的直流电压转换为与蓄电池适配的额定充电电压后，再将转换后的电压输出至蓄电池。

可选的，单向变压单元可以是按预先设置的工作参数，将接收到的直流电压转换为与蓄电池适配的额定充电电压；或者，单向变压单元的控制端电连接控制单元的控制输出端（图中未示出），并受控制单元控制，这样控制单元就可以通过向单向变压单元输出相应的控制信号，以设置单向变压单元的工作参数，以使单向变压单元可以按蓄电池的充电需求，将接收到的直流电压转换为相应的直流电压（即控制单元可按充电需求调配单向变压单元所转换的电压大小）。

可选的，所述第四开关模块中的单向导通器件可以是二极管，也可以是MOS管。其中，若为二极管，则第四开关模块的第一导通端为二极管的阳极、第四开关模块的第二导通端为二极管的阴极；若为PMOS管，则第四开关模块的第一导通端为PMOS管的漏极、第四开关模块的第二导通端为PMOS管的源极；若为NMOS管，则第四开关模块的第一导通端为NMOS管的源极、第四开关模块的第二导通端为NMOS管的漏极。

其中，若第四开关模块中的单向导通器件为MOS管，则控制单元的控制输出端还可电连接MOS管的栅极（图中未示出），并通过向MOS管的栅极输出相应的控制信号，以控制MOS管导通或截止，从而实现控制第四开关模块闭合或断开；若第四开关模块为二极管，则第四开关模块可通过自动检测第一导通端和第二导通端之间的电压差变动，自动实现第四开关模块的导通或断开。

其中，当第四开关模块闭合时，则第四开关模块的第一导通端与第二导通端之间可以形成通路；当第四开关模块断开时，则第四开关模块的第一导通端与第二导通端之间形成断路。

可选的，由于第四开关模块的第一导通端电连接蓄电池的充放电端，则当第四开关模块导通时，可使蓄电池与第四开关模块的第二导通端之间形成通路，并使得蓄电模块有电压输出；反之，若第四开关模块断开时，则蓄电池与第四开关模块的第二导通端之间形成断路，此时蓄电模块无电压输出。

可选的，当直流输入端可为电池装置接入的负载供电时，则第四开关模块断开，蓄电模块无输出；当直流输入端不能满足负载的供电需求时，则第四开关模块导通，蓄电模块可为负载供电。

其中，若第四开关模块为二极管，在直流输入端供电正常时，则使得二极管的阴极电压大于阳极电压，进而使得第四开关模块断开；在直流输入端供电异常时，则使得二极管的阴极电压小于阳极电压，进而使得第四开关模块闭合。这样，可以实现第四开关模块自动实现断开或闭合。

需要说明的是，通过利用第四开关模块和单向变压单元的器件特性，就可以适时地对蓄电模块中蓄电池进行充放电控制，如在直流输入端无电流输入时，控制任意蓄电模块中的蓄电池对负载放电，或在直流输入端有电流输入，且蓄电池未充满电时，则可控制单向变压单元利用直流输入端输入的电流为蓄电池充电。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，电池装置中可以只设置一个总的控制单元，并由该控制单元对电池装置中各处电路或元器件进行监测和控制，并负责电池装置的管理工作。

或者，电池装置中设置的控制单元也可以是由两个控制单元组成，分为第一控制单元和第二控制单元，其中，第一控制单元用于直接监测和控制电池装置中除蓄电模块外的电路（包括监测和控制这部分电路中的元器件），并直接负责这部分电路的管理工作（包括管理这部分电路中的元器件）；而第二控制单元则负责监测和控制蓄电模块（包括监测和控制其中的元器件，如监测蓄电池电量、调节单向变压单元的工作参数等），并负责蓄电模块的管理工作（如负责蓄电模块的充放电管理），同时第二控制单元与第一控制单元建立有通信连接，第二控制单元可向第一控制单元上报蓄电模块的监测数据（包括蓄电池电量、蓄电模块中各处电流值等），并可基于第一控制单元发送的控制指令，对蓄电模块执行相应的控制操作，即第一控制单元可通过第二控制单元来监测和控制蓄电模块（相当于第一控制单元为电池装置中的主控单元，第二控制单元为电池装置中的从控单元），并负责蓄电模块的管理工作。

其中，第二控制单元可以是BMS（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理***）。

参照图6，本实用新型进一步提出的一种供电***，包括直流源和多个电池装置，且任一个电池装置的具体结构可参照上述实施例，由于本供电***中的电池装置采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

其中，直流源可用于接入的外部能源（如交流市电），并将外部能源转换为适合数据中心的负载使用的直流电，然后输出至各电池装置中。

可选的，所述直流源可以设置有多个直流输出端，每个直流输出端均可以电连接一个电池装置的直流输入端。

可选的，所述直流源中可设置有外部能源转换模块和配电控制模块，所述外部能源转换模块用于接入外部能源，并将外部能源转换为直流电；所述配电控制模块用于将转换得到的直流电通过各直流输出端，分配输出至各个电池装置中。此外，配电控制模块还可对线路的过载、短路、漏电起保护作用。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (8)

1.一种多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述电池装置包括直流输入端、控制单元、多个蓄电模块、第一开关模块、第二开关模块和至少一个第三开关模块，其中，所述直流输入端用于接入直流源，所述第一开关模块和所述第二开关模块依次串联在所述直流输入端与所述第三开关模块的第一导通端之间，所述第三开关模块的第二导通端用于接入负载，每个所述蓄电模块的输入端均接在所述第一开关模块与所述第二开关模块之间的通路上，每个所述蓄电模块的输出端均电连接所述第三开关模块的第一导通端，所述控制单元的通信端和/或控制输出端电连接所述第三开关模块和所述蓄电模块。

2.根据权利要求1所述的多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述第一开关模块包括单向导通器件，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；

所述第二开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

3.根据权利要求2所述的多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述第一开关模块还包括第二常开型开关，所述第二常开型开关与所述单向导通器件并联在所述直流输入端与所述第二开关模块之间。

4.根据权利要求1所述的多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述第二开关模块包括单向导通器件，所述单向导通器件的导通方向为所述直流输入端至所述负载方向；

所述第一开关模块为第一常开型开关，所述控制单元的控制输出端还电连接所述第一常开型开关的控制端。

5.根据权利要求4所述的多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述第二开关模块还包括第二常开型开关，所述第二常开型开关与所述单向导通器件并联在所述第一开关模块与所述第三开关模块之间。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述单向导通器件为二极管；

或者，所述单向导通器件为MOS管，且所述控制单元的控制输出端还电连接所述MOS管的控制端。

7.根据权利要求1所述的多蓄电模块并联的电池装置，其特征在于，所述蓄电模块以可拆卸性的电连接方式接入到所述电池装置中。

8.一种供电***，其特征在于，包括直流源和多个电池装置，其中，所述电池装置为权利要求1-7中任一项所述的多蓄电模块并联的电池装置，所述直流源的直流输出端电连接每个所述电池装置的直流输入端。