CN106849272A - 蓄电池冷在线运行系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后备蓄电池冷在线运行系统及其运行方法，该运行系统包括直流电源和蓄电池组，蓄电池组包括M块电池单元，M为正整数，直流电源为蓄电池组供电；直流电源和蓄电池组分别为负载供电；在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有并联设置的第一支路和第二支路；在第一支路上设置有第一开关；在第二支路上设置有第二开关、开关装置、阻抗部件之一或任一组合，通过开关控制相应支路的通断；第二支路的阻抗大于或等于第一支路的阻抗。本发明能够对蓄电池组充电和放电，在保证系统不间断供电的同时，能极大地延长蓄电池组的寿命，彻底解决后备蓄电池组浮充使用寿命远低于设计使用寿命的难题。

Description

蓄电池冷在线运行系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及电力供电领域，特别是涉及一种蓄电池冷在线运行系统及其运行方法。

背景技术

由于电池的个体差异及现行的整组充放电制度的固有弊端，不可避免出现电池组内各电池之间容量和电压的不均衡，浮充电压越高的电池电极腐蚀速度越快。这种不均衡性是一种恶性循环，会随时间的延长逐渐加速，导致电池过早失效。2V单体电池的平均使用寿命约8-10年，12V单体电池的寿命约5-7年，都远低于2V电池15年，12V电池10年的设计寿命。电池均衡系统的出现，让各电池的浮充电压几乎相同，理论上可以使蓄电池的寿命得以延长，但是控制系统极为复杂，均衡系统本身的可靠性不高。此外，电压均衡不等于容量均衡，在电压均衡的假象下，极易导致好电池和坏电池难以分清，反而容易出现电力中断事故。

发明申请号为201510526967.8的不间断供电系统，公开了一种后备电池“准离线”的运行方式，可以有效延长蓄电池的使用寿命。但该发明必须配合电池均衡系统，鉴于均衡系统的复杂性和具有可靠性不高的特点，难以得到广泛应用。在深入分析后备蓄电池寿命限制因素及使用特点的基础上，本发明提出不需要电池均衡管理系统，同样可以实现与“准离线”相同的效果，更深刻地揭示了此类发明的本质。且改“准离线”为“冷在线”，更能反映此类发明中蓄电池组的运行特点，也更容易让用户接受。所谓铅酸蓄电池组的“冷在线”运行方式，是指电池组在充满电以后转入长期静置状态，在电池容量下降到规定数值之前及时补充充电，市电停电后能自动转入放电状态，保证系统不间断供电的电池组运行模式。电池组大部分时间处于静置状态，此为“冷”；同时又能实现系统的不间断供电，此为“在线”。利用二极管的单向导电性和/或其它控制开关的瞬间导通功能，完全可以实现后备蓄电池的“冷在线”运行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种蓄电池冷在线运行系统及其运行方法。

铅酸蓄电池的设计寿命，是以正极板栅腐蚀程度为基准的。根据铅酸蓄电池的设计标准，在25℃下，单体浮充电压为2.30V时，2V单体电池寿命为15年，12V单体电池的寿命为8-10年。根据塔菲尔金属腐蚀理论，电极腐蚀速度既与温度有关，也与浮充电压有关。实测数据表明，温度每升高10℃，电极腐蚀速度加倍，电池寿命减半；浮充电压每升高33mV，正极板栅腐蚀速度加倍，电池寿命也减半。采用“冷在线”运行方式后，电池除了短时间处于充电状态外，绝大部分时间都处于静置状态，电池电压只是开路电压(约2.17V)。这个电压比电池设计寿命的2.30V的浮充电压有约130毫伏的下降，几乎是33毫伏的4倍。单纯按照电极腐蚀规律，在电池温度保持在25℃情况下，电池寿命应为在原设计寿命的基础上翻4番，达到设计寿命的16倍。考虑到电池需要定期补充充电，以补充自放电损失的电量；必须定期做核对性放电，以保持电池的放电活性；还必须每年做容量测试，以检测电池的容量。这些都对电池的寿命有一定的影响。此外，电池温度也很难始终保持在设计的25℃，温度升高也会对电池寿命有一定的影响。综合多方面的因素，只要电池温度不长期高于35℃，粗略估算，在冷在线运行方式下，电池组寿命至少可达原平均使用寿命的4倍。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种蓄电池冷在线运行系统，该运行系统包括直流电源和蓄电池组，所述蓄电池组包括M块电池单元，所述M为正整数，所述直流电源为蓄电池组供电；所述直流电源和蓄电池组分别为负载供电；在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有第一支路；在所述第一支路上设置有第一开关。通过第一开关来对蓄电池组充电和放电。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括与第一支路并联设置的第二支路，在所述第二支路上设置有第二开关、开关装置、阻抗部件之一或任一组合，通过开关控制相应支路的通断；所述第二支路的阻抗大于或等于第一支路的阻抗。第二支路起到检测或放电的作用。

在本发明的一种优选实施方式中，在为所述直流电源的供电回路上，或者在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电的回路上设置有线圈，所述第二开关为常闭触点。当市电停电/油机供电停止时(即此时，直流电源无电能输出)，继电器线圈失电，第二开关由断开状态变为闭合状态；相应的，当市电有电时时(即此时，直流电源有电能输出)，继电器线圈得电，第二开关由闭合状态变为断开状态。即是说，直流电源无电能输出时，第二开关处于闭合状态，第二支路处于通路；直流电源有电能输出时，第二开关处于断开状态，第二支路处于开路。

在本发明的一种优选实施方式中，所述开关装置为二极管，所述二极管的导通方向与蓄电池组放电时的电流方向一致。通过设置二极管使得第二支路只能单向导通。

在本发明的一种优选实施方式中，所述阻抗部件为电阻、发光装置、发声装置之一或其任意组合。可以通过声光来判断蓄电池组是否处于放电状态，若有声/光则一定说明蓄电池组在放电，若无声/光则说明蓄电池组处于静置或充电状态。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括第三开关，第三开关串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中，或者串联在第二支路中。通过断开第三开关切断蓄电池组的输入和输出，或者通过断开第一开关和第三开关切断蓄电池组的输入和输出。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括检测蓄电池组放电电流大小和/或第二支路电流的蓄电池组电流采集单元；和/或还包括电压采集单元，所述电压采集单元包括与电池单元数目相等的电压采集子单元，每个电压采集子单元对应与每个电池单元并联；和/或还包括直流电源电流采集单元，直流电源电流采集单元串联在直流电源为蓄电池组供电的回路且为负载供电的回路上，或者直流电源电流采集单元串联在为所述直流电源的供电回路上。蓄电池组电流采集单元用于检测蓄电池组放电电流大小和/或第二支路电流，来判断蓄电池组是否在充电；电压采集子单元用于采集电池单元的电压，看看是否需要补充充电；直流电源电流采集单元用于检测直流电源是否有电流输出，来判断市电/油机供电是否停电。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括控制系统，控制系统包括控制器；电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连；控制器的第一开关输出端与第一开关的控制端相连，控制器的第三开关输出端与第三开关的控制端相连；和/或还包括控制器的第二开关输出端与第二开关的控制端相连。通过与设定值比较，控制第一开关和第三开关和/或第二开关相应的动作

在本发明的一种优选实施方式中，控制系统还包括计时器，计时器的输出端与控制器的输入端相连，计时器的清零输入端与控制器的清零输出端相连。对蓄电池组从上一次充电充满后至下一次充电一直未停电间隔为静置时间。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括蓄电池组均衡系统，蓄电池组均衡系统包括均衡控制器和均衡单位，电压采集子单元的电压输出端与均衡控制器的电压输入端相连，均衡控制器的控制端与均衡单位的输入端相连；均衡单位控制蓄电池组进行均衡充电。保持电池单元在充电时，维持均衡充电，保护电池的使用寿命。

本发明还公开了一种利用蓄电池冷在线运行系统的运行方法，该运行方法包括：

当只有第一开关时，包括以下步骤：

S11，控制第一开关处于断开状态；

S12，若电压采集子单元采集的总电压大于等于直流电源输出电压，控制器控制第一开关闭合，执行S13；否则，执行S16；

S13，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第一开关断开，执行S15；

S14，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开，执行S12或S16；

S15，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S12或S14；

S16，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，执行S12或S14；

当第二支路上设置有开关装置时，包括以下步骤：

S21，控制第一开关处于断开状态；

S22，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路上有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S23或S25；

S23，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开，执行S22或S24；

S24，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，执行S22或S23；

S25，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第一开关断开；

S26，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关闭合，执行S22或S23；

当蓄电池冷在线运行系统包括第三开关时且第二支路上设置有开关装置时，包括以下步骤：

S31，控制第一开关和第三开关均处于断开状态；

S32，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第三开关闭合；执行S33；否则，控制器控制第一开关闭合，执行S35；

S33，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路上有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S34或S36；

S34，若电压采集子单元采集的总电压小于或者等于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第三开关断开；

S35，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第三开关闭合；执行S36或S34；

S36，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S33或S37；

S37，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合；执行S36或S34；

当第二开关为常闭触点时，包括以下步骤：

S41，控制第一开关和第三开关均处于断开状态；

S42，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第三开关闭合；执行S43，否则，执行S44；

S43，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，控制器控制第三开关断开；

S44，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关和第三开关均闭合；执行S45或S43；

S45，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的输入电流很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S43或S46；

S46，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合；执行S45或S43；

当第二支路上设置有串联的第二开关和阻抗部件时，包括以下步骤：

S51，控制第一开关、第二开关和第三开关均处于断开状态；

S52，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第二开关和第三开关均闭合；执行S53，否则，控制器控制第一开关闭合；执行S54；

S53，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路有电流输出，控制器控制第一开关闭合，第二开关断开；执行S54或S55；

S54，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，则控制器控制第三开关断开；

S55，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第二开关和第三开关均闭合；执行S56或S54；

S56，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的输入电流很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S53或S57；

S57，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，第二开关断开；执行S56或S53。

通过蓄电池组电流采集单元、电压采集子单元和直流电源电流采集单元采集的数据以及静置时间或负载工作状态，来通断第一开关或/和第三开关或/和第二开关，延长蓄电池组的使用寿命。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：可以对蓄电池组充电和放电，在保证系统不间断供电的同时，能极大地延长蓄电池组使用寿命，至少能延长到原平均使用寿命的四倍。

附图说明

图1是本发明一种优选实施方式中蓄电池冷在线运行系统的连接示意图；

图2是本发明另一种优选实施方式中蓄电池冷在线运行系统的连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

本发明提供了一种蓄电池冷在线运行系统，如图1所示，该运行系统包括直流电源和蓄电池组，蓄电池组包括M块电池单元，M为正整数，其中，蓄电池组一般取2V*M、12V*M(M为串联电池单元的个数)或者其它规格的电池，也可以将M块2V电池并联，也可以将(此处M为偶数)块电池串联后并联，或者其它方式，直流电源为蓄电池组供电；直流电源和蓄电池组分别为负载供电；在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有第一支路；在第一支路上设置有第一开关。在本实施方式中，还包括与第一支路并联设置的第二支路，在第二支路上设置有第二开关、开关装置、阻抗部件之一或任一组合，通过开关控制相应支路的通断；第二支路的阻抗大于或等于第一支路的阻抗。其中，第一开关、第二开关以及第三开关可以为普通开关(例如单刀单掷开关)或者其他类型的开关，例如继电器、接触器、MOS管、三极管等。另外的，在第二支路上可以只设置第二开关、开关装置、阻抗部件之一，也可以设置它们之间的组合，例如，第二开关与开关装置串联后设置在第二支路上，也可以是第二开关和阻抗部件串联后设置在第二支路上，还可以第二开关与开关装置并联后与阻抗部件串联再设置在第二支路上，其他方式不再赘述。

在本发明的一种优选实施方式中，在为直流电源的供电回路上，或者在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电的回路上设置有线圈，第二开关为常闭触点。在本实施方式中，在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电回路上设置有继电器线圈，即是线圈既设置在蓄电池组的充电回路又串联在直流电源为负载供电回路，也就是说线圈设置在直流电源的输出干路上。另外的线圈和常闭触点为继电器或接触器的两部分，线圈为输入回路，常闭触点为输出回路，当直流电源有输出时(有市电)，常闭触点处于断开状态，当直流电源无输出时(无市电)，常闭触点处于闭合状态。

在本实施方式中，也可在蓄电池组的充电回路以及直流电源为负载供电的供电回路上设置，也就是说分流器设置在直流电源的输出干路上，第二开关为可控硅，通过可控硅控制实现回路的通断。

在本发明的一种优选实施方式中，开关装置为二极管，二极管的导通方向与蓄电池组放电时的电流方向一致。

在本发明的一种优选实施方式中，阻抗部件为电阻、发光装置、发声装置之一或其任意组合。在本实施方式中，阻抗部件可以单独为电阻、发光装置(例如，LED灯/发光二极管)和发声装置(例如，蜂鸣器)，也可以为电阻与发光装置串联，电阻、发光装置和发声装置相互串联，还可以是发声装置与电阻并联后与发光装置串联，发声装置与发光装置并联后与电阻串联，其他连接方式，在此不做赘述。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括第三开关，第三开关串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中，或者串联在第二支路中。在本实施方式中，第三开关串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中，即是第三开关既串联在蓄电池组的放电回路又串联在蓄电池组的充电回路，也即是说第三开关设置在蓄电池组的输出和输入干路上，通断干路；或者第三开关通断第二支路。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括检测蓄电池组放电电流大小和/或第二支路电流的蓄电池组电流采集单元；和/或还包括电压采集单元，电压采集单元包括与电池单元数目相等的电压采集子单元，每个电压采集子单元对应与每个电池单元并联；和/或还包括直流电源电流采集单元，直流电源电流采集单元串联在直流电源为蓄电池组供电的回路且为负载供电的回路上，或者直流电源电流采集单元串联在为直流电源的供电回路上。在本实施方式中，电压采集子单元为电压表或者其它测量电压的仪器，蓄电池组电流采集单元和直流电源电流采集单元为电流表或者其它测量电流的仪器(例如，分流器)，电流表可采用数显式或者指针式，一般的，指针式电流表既可以正偏也可以反偏，将电流表正偏方向与充电方向连接一致，电流表正偏表示给蓄电池组充电，反之电流表反偏表示蓄电池组放电；电压表同理。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括控制系统，控制系统包括控制器；电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连；控制器的第一开关输出端与第一开关的控制端相连，控制器的第三开关输出端与第三开关的控制端相连；和/或还包括控制器的第二开关输出端与第二开关的控制端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，控制系统还包括计时器，计时器的输出端与控制器的输入端相连，计时器的清零输入端与控制器的清零输出端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括蓄电池组均衡系统，蓄电池组均衡系统包括均衡控制器和均衡单位，电压采集子单元的电压输出端与均衡控制器的电压输入端相连，均衡控制器的控制端与均衡单位的输入端相连；均衡单位控制蓄电池组进行均衡充电。

本发明还公开了一种蓄电池冷在线运行系统的运行方法，该运行方法包括：

当只有第一开关时，包括以下步骤：

S11，控制第一开关处于断开状态；

S12，若电压采集子单元采集的总电压大于等于直流电源输出电压，控制器控制第一开关闭合，执行S13；否则，执行S16；

S13，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，或者负载不能工作时(即蓄电池组电压太低以至于负载不能工作，此时负载自动关机，蓄电池组的输出为零)，则控制器控制第一开关断开，执行S15；

S14，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间(例如，电流很小可以是0.01C或者其它更小值，长时间可以是3小时或者更大值，具体值可根据实际情况设定)不变时，则控制器控制第一开关断开，执行S12或S16；

S15，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S12或S14；

S16，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，执行S12或S14；

当第二支路上设置有开关装置时，包括以下步骤：

S21，控制第一开关处于断开状态；

S22，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路上有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S23或S25；

S23，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开，执行S22或S24；

S24，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，执行S22或S23；

S25，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第一开关断开；

S26，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关闭合，执行S22或S23；

当蓄电池冷在线运行系统包括第三开关时且第二支路上设置有开关装置时，包括以下步骤：

S31，控制第一开关和第三开关均处于断开状态；

S32，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第三开关闭合；执行S33；否则，控制器控制第一开关闭合，执行S35；

S33，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路上有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S34或S36；

S34，若电压采集子单元采集的总电压小于或者等于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第三开关断开；

S35，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第三开关闭合；执行S36或S34；

S36，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S33或S37；

S37，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合；执行S36或S34；

当第二开关为常闭触点时，包括以下步骤：

S41，控制第一开关和第三开关均处于断开状态；

S42，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第三开关闭合；执行S43，否则，执行S44；

S43，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，控制器控制第三开关断开；

S44，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关和第三开关均闭合；执行S45或S43；

S45，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的输入电流很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S43或S46；

S46，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合；执行S45或S43；在本方法中，第二支路作为放电回路，第一支路作为充电回路。

当第二支路上设置有串联的第二开关和阻抗部件时，包括以下步骤：

S51，控制第一开关、第二开关和第三开关均处于断开状态；

S52，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第二开关和第三开关均闭合；执行S53，否则，控制器控制第一开关闭合；执行S54；

S53，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路有电流输出，控制器控制第一开关闭合，第二开关断开；执行S54或S55；

S54，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，则控制器控制第三开关断开；

S55，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第二开关和第三开关均闭合；执行S56或S54；

S56，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的输入电流很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S53或S57；

S57，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，第二开关断开；执行S56或S53。

实施例1：蓄电池组由2V*24构成，直流电源为蓄电池组供电；直流电源和蓄电池组分别为负载供电；第三继电器的输出回路串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中，在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有并联设置的第一支路和第二支路，在第一支路中串联有第一继电器的输出回路，在第二支路上设置有二极管，二极管导通方向与蓄电池组放电方向相同；第一继电器的输入回路的第一端和第三继电器的输入回路的第一端分别与地相连，第一三极管的集电极和第三三极管的集电极分别与+5V电源相连，第一继电器的输入回路的第二端与第一三极管的发射极相连，第一三极管的基极与控制器的第一继电器的控制端相连，第三继电器的输入回路的第二端与第三三极管的发射极相连，第三三极管的基极与控制器的第三继电器的控制端相连；还包括蓄电池组电流采集单元、24个电压采集子单元和直流电源电流采集单元，蓄电池组电流采集单元串联在蓄电池组的放电回路且充电回路上，直流电源电流采集单元串联在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电回路上，电压采集子单元对应与电池单元并联，电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连。

实施例2：如图2所示，该运行系统包括直流电源和蓄电池组，蓄电池组由4个12V电池单元构成，直流电源为蓄电池组供电(充电)；直流电源和蓄电池组分别为负载供电；在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有并联设置的第一支路和第二支路，继电器的输入回路串联于市电的供电回路上；在第一支路中串联有第一开关；在第二支路上设置有继电器的常闭触点和电阻(电阻可以设置也可以不设置，设置电阻时，电阻使得第二支路的阻抗远大于第一支路的阻抗，一般的，第二支路的总阻抗为0.01～1Ω，第一支路的总阻抗极小，约为0.0001～0.1Ω)；还包括蓄电池组电流采集单元、4个电压采集子单元和直流电源电流采集单元，蓄电池组电流采集单元串联在蓄电池组的放电回路且充电回路上，直流电源电流采集单元串联在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电回路上，电压采集子单元对应与电池单元并联，电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连。另外的，应该在第一继电器的输入回路和第三继电器的输入回路上各自增加一个功率驱动单元，其具体与系统的连接为：

蓄电池组由12V*4构成，直流电源为蓄电池组供电，直流电源和蓄电池组分别为负载供电；在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有并联设置的第一支路和第二支路，第三继电器的输出回路串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中；在第一支路中串联有第一继电器的输出回路，在第二支路上设置有第二继电器的输出回路(常闭触点)，在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电回路上设置有第二继电器的输入回路(第二继电器的输入回路也可以设置在市电的供电回路上)，第一继电器的输入回路的第一端和第三继电器的输入回路的第一端分别与地相连，第一三极管的集电极和第三三极管的集电极分别与+5V电源相连，第一继电器的输入回路的第二端与第一三极管的发射极相连，第一三极管的基极与控制器的第一继电器的控制端相连，第三继电器的输入回路的第二端与第三三极管的发射极相连，第三三极管的基极与控制器的第三继电器的控制端相连；还包括蓄电池组电流采集单元、4个电压采集子单元和直流电源电流采集单元，蓄电池组电流采集单元串联在蓄电池组的放电回路且充电回路上，直流电源电流采集单元串联在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电回路上，电压采集子单元对应与电池单元并联，电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连。

实施例3：蓄电池组由2V*24构成，直流电源为蓄电池组供电；直流电源和蓄电池组分别为负载供电；在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有并联设置的第一支路和第二支路，第三继电器的输出回路串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中，在第一支路中串联有第一继电器的输出回路，在第二支路上设置有串联的第二继电器的输出回路和电阻；第一继电器的输入回路的第一端、第二继电器的输入回路的第一端和第三继电器的输入回路的第一端分别与地相连，第一三极管的集电极、第二三极管的集电极和第三三极管的集电极分别与+5V电源相连，第一继电器的输入回路的第二端与第一三极管的发射极相连，第一三极管的基极与控制器的第一继电器的控制端相连，第二继电器的输入回路的第二端与第二三极管的发射极相连，第二三极管的基极与控制器的第二继电器的控制端相连，第三继电器的输入回路的第二端与第三三极管的发射极相连，第三三极管的基极与控制器的第三继电器的控制端相连；还包括蓄电池组电流采集单元、24个电压采集子单元和直流电源电流采集单元，蓄电池组电流采集单元串联在蓄电池组的放电回路且充电回路上，直流电源电流采集单元串联在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电回路上，电压采集子单元对应与电池单元并联，电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，包括直流电源和蓄电池组，所述蓄电池组包括M块电池单元，所述M为正整数，所述直流电源为蓄电池组供电；所述直流电源和蓄电池组分别为负载供电；

在蓄电池组的放电回路且充电回路上串联有第一支路；

在所述第一支路上设置有第一开关。

2.根据权利要求1所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，还包括与第一支路并联设置的第二支路，

在所述第二支路上设置有第二开关、开关装置、阻抗部件之一或任一组合；

所述第二支路的阻抗大于或等于第一支路的阻抗。

3.根据权利要求2所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，在为所述直流电源的供电回路上，或者在蓄电池组的充电回路且直流电源为负载供电的回路上设置有线圈，所述第二开关为其常闭触点。

4.根据权利要求2所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，所述开关装置为二极管，所述二极管的导通方向与蓄电池组放电时的电流方向一致。

5.根据权利要求2所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，所述阻抗部件为电阻、发光装置、发声装置之一或其任意组合。

6.根据权利要求2所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，还包括第三开关，第三开关串联于蓄电池组的放电回路且充电回路中，或者串联在第二支路中。

7.根据权利要求2所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，还包括检测蓄电池组放电电流大小和/或第二支路电流的蓄电池组电流采集单元；

和/或还包括电压采集单元，所述电压采集单元包括与电池单元数目相等的电压采集子单元，每个电压采集子单元对应与每个电池单元并联；

和/或还包括直流电源电流采集单元，直流电源电流采集单元串联在直流电源为蓄电池组供电的回路且为负载供电的回路上，或者直流电源电流采集单元串联在为所述直流电源的供电回路上。

8.根据权利要求1～7之一所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，还包括控制系统，控制系统包括控制器；

电压采集子单元的电压输出端与控制器的电压输入端相连，蓄电池组电流采集单元的电流输出端与控制器的蓄电池组电流输入端相连，直流电源电流采集单元的电流输出端与控制器的直流电源电流输入端相连；

控制器的第一开关输出端与第一开关的控制端相连，控制器的第三开关输出端与第三开关的控制端相连；和/或还包括控制器的第二开关输出端与第二开关的控制端相连。

9.根据权利要求8所述的蓄电池冷在线运行系统，其特征在于，控制系统还包括计时器，计时器的输出端与控制器的输入端相连，计时器的清零输入端与控制器的清零输出端相连。

10.利用权利要求9所述的蓄电池冷在线运行系统的运行方法，其特征在于，当只有第一开关时，包括以下步骤：

S11，控制第一开关处于断开状态；

S12，若电压采集子单元采集的总电压大于等于直流电源输出电压，控制器控制第一开关闭合，执行S13；否则，执行S16；

S13，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第一开关断开，执行S15；

S14，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开，执行S12或S16；

S15，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S12或S14；

S16，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，执行S12或S14；

当第二支路上设置有开关装置时，包括以下步骤：

S21，控制第一开关处于断开状态；

S22，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路上有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S23或S25；

S23，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开，执行S22或S24；

S24，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，执行S22或S23；

S25，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第一开关断开；

S26，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关闭合，执行S22或S23；

当蓄电池冷在线运行系统包括第三开关时且第二支路上设置有开关装置时，包括以下步骤：

S31，控制第一开关和第三开关均处于断开状态；

S32，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第三开关闭合；执行S33；否则，控制器控制第一开关闭合，执行S35；

S33，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路上有电流输出，则控制器控制第一开关闭合；执行S34或S36；

S34，若电压采集子单元采集的总电压小于或者等于预设电压，或者负载不能工作时，则控制器控制第三开关断开；

S35，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第三开关闭合；执行S36或S34；

S36，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的电流输入很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S33或S37；

S37，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合；执行S36或S34；

当第二开关为常闭触点时，包括以下步骤：

S41，控制第一开关和第三开关均处于断开状态；

S42，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第三开关闭合；执行S43，否则，执行S44；

S43，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，控制器控制第三开关断开；

S44，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第一开关和第三开关均闭合；执行S45或S43；

S45，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的输入电流很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S43或S46；

S46，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合；执行S45或S43；

当第二支路上设置有串联的第二开关和阻抗部件时，包括以下步骤：

S51，控制第一开关、第二开关和第三开关均处于断开状态；

S52，若电压采集子单元采集的总电压大于预设电压，控制器控制第二开关和第三开关均闭合；执行S53，否则，控制器控制第一开关闭合；执行S54；

S53，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组或第二支路有电流输出，控制器控制第一开关闭合，第二开关断开；执行S54或S55；

S54，若电压采集子单元采集的总电压等于或小于预设电压，则控制器控制第三开关断开；

S55，若直流电源电流采集单元采集到直流电源有电流输出，则控制器控制第二开关和第三开关均闭合；执行S56或S54；

S56，若蓄电池组电流采集单元采集到蓄电池组的输入电流很小且长时间不变时，则控制器控制第一开关断开；执行S53或S57；

S57，若静置时间等于或者大于预设时间，则控制器控制第一开关闭合，第二开关断开；执行S56或S53。