CN108011427B - 一种电池充放电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池充放电系统，该系统包括：N个蓄电池模块、一个开关模块、N个双向DC/DC模块、负载、电源；所述N个蓄电池模块中的每个蓄电池模块包括一个蓄电池本体以及分别与该蓄电池本体的正、负极连接的正、负电池连接端子，所述正、负电池连接端子分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子。本发明提供的一种电池充放电系统,通过在蓄电池模块、双向DC/DC模块之间设置可插拔的开关模块，能够使得现有系统经过简单的改造即可具备平衡功能，同时基于双向DC/DC模块本身的属性来实现电池在工作过程中自动的电力平衡，保障了平衡的有效性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池充放电系统，尤其是一种可以不改变现有电池、充电器结构并能使得电池均衡的电池充放电系统。
背景技术
电池的电压、电流存在等级设置，因此，当需要的电力质量无法采用1个电池来实现时，通常采用串联、并联或者串并联的形式将多个电池连接起来进而提供更大的电压和电流，而此时这些被连接起来的电池将作为一个整体同时实现充放电的过程。然而，由于电池本身在工序上无法做到一模一样，因此，经过多次充放电后电池之间会出现不平衡的现象，从而导致多个电池之间出现环流等，影响电池寿命。
现有的均衡装置均是设置的特定的方式，即没有办法直接在现有的电池、充电器的结构上通过简单的结构改进实现均衡，需要更换整套设备，极大的提高了使用成本；且现有的均衡设备都是对电池进行进一步的放电，例如放电给电阻、电容，对电池进行进一步的充电，然而，对于经常需要使用电池的情况下，这种均衡方式是极其不利的，因为没有足够的时间对电池进行额外的充放电。
发明内容
因此，针对上述问题，本发明提供了一种电池充放电系统,通过在蓄电池模块、双向DC/DC模块之间设置可插拔的开关模块，能够使得现有系统经过简单的改造即可具备平衡功能，同时基于双向DC/DC模块本身的属性来实现电池在工作过程中自动的电力平衡，保障了平衡的有效性。
为了达到上述目的，本发明提出了一种电池充放电系统,包括：该系统包括：N个蓄电池模块、一个开关模块、N个双向DC/DC模块、负载、电源；所述N个蓄电池模块中的每个蓄电池模块包括一个蓄电池本体以及分别与该蓄电池本体的正、负极连接的正、负电池连接端子，所述正、负电池连接端子分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子
上述电池充放电系统，其进一步还满足条件：所述N个双向DC/DC模块中的每个双向DC/DC模块包括双向DC/DC模块本体以及分别与该双向DC/DC模块本体一侧的正、负极连接的正、负DC/DC端子，所述正、负DC/DC端子分别连接所述开关模块另一侧的正、负开关端子；双向DC/DC模块本体之间串联连接；所述负载、电源的正、负端子分别与第一个双向DC/DC模块本体另一侧的正DC/DC端子、第N个双向DC/DC模块本体另一侧的负DC/DC端子连接。
上述电池充放电系统，其进一步还满足条件：所述开关模块包括N对单刀N掷开关，1对单刀N掷开关包括正单刀N掷开关和负单刀N掷开关，所述正单刀N掷开关和负单刀N掷开关的动触点分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子，所述正单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个正开关端子，所述负单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个负开关端子。
上述电池充放电系统，其进一步还满足条件：该系统还包括一个蓄电池电压检测装置，其被配置为，在N个蓄电池模块都没有被使用的情况下，即N个蓄电池模块即没有被充电也没有放电，依次与每个蓄电池模块的正、负电池连接端子连接进而检测每个蓄电池模块中蓄电池本体的电压。
上述电池充放电系统，其进一步还满足条件：该系统还包括N套转换器属性检测装置，N套转换器属性检测装置与N个双向DC/DC模块一一对应设置；一套转换器属性检测装置包括一个电压检测器、一个电流检测器、一个延时计时器，电压检测器检测双向DC/DC模块本体一侧的正、负极之间的电压和另一侧正、负极之间的电压，电流检测器检测双向DC/DC模块本体一侧正极上的电流和另一侧正极上的电流，延时计时器检测双向DC/DC模块本体一侧或另一侧输出电力的时间。
上述电池充放电系统，其进一步还满足条件：所述蓄电池本体由多个蓄电池单体并联构成。
上述电池充放电系统，其进一步还满足条件：所述一个开关模块可插拔的设置在N个蓄电池模块和N个双向DC/DC模块之间。
本发明的电池充放电系统，考虑到变换器的电力转换效率以及响应时间，将电压大的蓄电池连接到响应时间长且转换效率低的变换器上，进而能够更多的消耗该蓄电池的电力，而将电压小的蓄电池连接到响应时间短且转换效率高的变换器上，进而能够尽量减少该蓄电池的电力消耗，从而实现了电力的平衡；且为了保障数据的准确性，采用同一个电压、电流检测器来检测一个变换器两侧的电气量，避免不同检测器内阻不同带来的偏差，且类似的仅采用一个蓄电池电压检测装置来顺序检测所有蓄电池本体电压。
附图说明
图1是本发明的一种电池充放电系统结构图。
具体实施方式
实施例一。
请参见图1。
一种电池充放电系统,包括：N个蓄电池模块、一个开关模块、N个双向DC/DC模块、负载、电源；所述N个蓄电池模块中的每个蓄电池模块包括一个蓄电池本体以及分别与该蓄电池本体的正、负极连接的正、负电池连接端子，所述正、负电池连接端子分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子；蓄电池模块之间相互独立；
所述N个双向DC/DC模块中的每个双向DC/DC模块包括双向DC/DC模块本体以及分别与该双向DC/DC模块本体一侧的正、负极连接的正、负DC/DC端子，所述正、负DC/DC端子分别连接所述开关模块另一侧的正、负开关端子；双向DC/DC模块本体之间串联连接；所述负载、电源的正、负端子分别与第一个双向DC/DC模块本体另一侧的正DC/DC端子、第N个双向DC/DC模块本体另一侧的负DC/DC端子连接；
所述开关模块包括N对单刀N掷开关，1对单刀N掷开关包括正单刀N掷开关和负单刀N掷开关，所述正单刀N掷开关和负单刀N掷开关的动触点分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子，所述正单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个正开关端子，所述负单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个负开关端子；
该系统还包括一个蓄电池电压检测装置，其被配置为，在N个蓄电池模块都没有被使用的情况下，即N个蓄电池模块即没有被充电也没有放电，依次与每个蓄电池模块的正、负电池连接端子连接进而检测每个蓄电池模块中蓄电池本体的电压；
该系统还包括N套转换器属性检测装置，N套转换器属性检测装置与N个双向DC/DC模块一一对应设置；一套转换器属性检测装置包括一个电压检测器、一个电流检测器、一个延时计时器，电压检测器检测双向DC/DC模块本体一侧的正、负极之间的电压和另一侧正、负极之间的电压，电流检测器检测双向DC/DC模块本体一侧正极上的电流和另一侧正极上的电流，延时计时器检测双向DC/DC模块本体一侧或另一侧输出电力的时间；
当存在负载且负载需要电力供应时，控制器同时发出触发信号和启动清零信号，所述触发信号被用于控制所有单刀N掷开关的动触点闭合在其1个静触点上进而使得N个蓄电池模块与N个双向DC/DC模块一一对应连接，即使得每个蓄电池本体通过两个单刀N掷开关与一个双向DC/DC模块本体连接，电力从蓄电池本体通过单刀N掷开关传输给双向DC/DC模块本体；所述启动清零信号被用于控制延时计时器与双向DC/DC模块本体的另一侧连接并控制延时计时器启动清零并开始计时，由于双向DC/DC模块本体存在响应时间，即电力从双向DC/DC模块本体的一侧输入与电力从双向DC/DC模块本体的另一侧输出之间存在时间差，与双向DC/DC模块本体另一侧连接的延时计时器在检测到双向DC/DC模块本体另一侧存在稳定电压时不再计时，得到表现一双向DC/DC模块工作延时的计时数值T；
当在双向DC/DC模块本体的另一侧存在稳定的电压时，控制器首先控制电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/DC模块本体一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输入功率，即输入功率为该电压和电流的乘积，再控制上述电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/DC模块本体另一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输出功率，即输出功率为该电压和电流的乘积，控制器进而计算输出功率与输入功率的比值，得到表现一双向DC/DC模块工作效率的转换率数值u；
控制器根据转换率数值u以及计时数值T计算得到表征一双向DC/DC模块工作性能的指标D，D的计算公式为：Di＝-a1*ui/umax+a2*Ti/Tmax，其中，a1、a2是权重系数，i＝1、……、N，ui是第i个双向DC/DC模块的转换率数值，Ti是第i个双向DC/DC模块的计时数值，umax是N个转换率数值中最大的转换率数值，Tmax是N个计时数值中最大的计时数值；
控制器按照蓄电池本体电压从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列，控制器还按照指标D从高到低的顺序对N个双向DC/DC模块进行排序，形成双向DC/DC模块序列，得到从蓄电池序列到双向DC/DC模块序列的从前到后顺序的一一对应映射，控制器根据映射关系确定开关模块中每个单刀N掷开关的连接位置，并在下次N个蓄电池模块被使用且处于放电时，设置2N个单刀N掷开关按照所述的连接位置进行动作；
当存在电源且蓄电池模块需要电力供应时，控制器同时发出触发信号和启动清零信号，所述触发信号被用于控制所有单刀N掷开关的动触点闭合在其1个静触点上进而使得N个蓄电池模块与N个双向DC/DC模块一一对应连接，即使得每个蓄电池本体通过两个单刀N掷开关与一个双向DC/DC模块本体连接，电力从电源通过双向DC/DC模块本体、单刀N掷开关传输给蓄电池本体；所述启动清零信号被用于控制延时计时器与双向DC/DC模块本体的一侧连接并控制延时计时器启动清零并开始计时，由于双向DC/DC模块本体存在响应时间，即电力从双向DC/DC模块本体的另一侧输入与电力从双向DC/DC模块本体的一侧输出之间存在时间差，与双向DC/DC模块本体一侧连接的延时计时器在检测到双向DC/DC模块本体一侧存在稳定电压时不再计时，得到表现一双向DC/DC模块工作延时的计时数值t；
当在双向DC/DC模块本体的一侧存在稳定的电压时，控制器首先控制电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/DC模块本体另一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输入功率，即输入功率为该电压和电流的乘积，再控制上述电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/DC模块本体一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输出功率，即输出功率为该电压和电流的乘积，控制器进而计算输出功率与输入功率的比值，得到表现一双向DC/DC模块工作效率的转换率数值U；
控制器根据转换率数值U以及计时数值t计算得到表征一双向DC/DC模块工作性能的指标d，d的计算公式为：di＝-a1*Ui/Umax+a2*ti/tmax，其中，a1、a2是权重系数，i＝1、……、N，Ui是第i个双向DC/DC模块的转换率数值，ti是第i个双向DC/DC模块的计时数值，Umax是N个转换率数值中最大的转换率数值，tmax是N个计时数值中最大的计时数值；
控制器按照蓄电池电压从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列，控制器还按照指标d从高到低的顺序对N个双向DC/DC模块进行排序，形成双向DC/DC模块序列，得到从蓄电池序列到双向DC/DC模块序列的从前到后顺序的一一对应映射，控制器根据映射关系确定开关模块中每个单刀N掷开关的连接位置，并在下次N个蓄电池模块被使用且处于充电时，设置2N个单刀N掷开关按照所述的连接位置进行动作。
实施例二。
与实施例一不同之处在于，采用双向DC/AC模块替换双向DC/DC模块。具体为：
一种电池充放电系统,包括：N个蓄电池模块、一个开关模块、N个双向DC/AC模块、负载、电源；所述N个蓄电池模块中的每个蓄电池模块包括一个蓄电池本体以及分别与该蓄电池本体的正、负极连接的正、负电池连接端子，所述正、负电池连接端子分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子；蓄电池模块之间相互独立；
所述N个双向DC/AC模块中的每个双向DC/AC模块包括双向DC/AC模块本体以及分别与该双向DC/AC模块本体一侧的正、负极连接的正、负DC/AC端子，所述正、负DC/AC端子分别连接所述开关模块另一侧的正、负开关端子；双向DC/AC模块本体之间串联连接；所述负载、电源的高电位、低电位端子分别与第一个双向DC/AC模块本体另一侧的高电位端子、第N个双向DC/AC模块本体另一侧的低电位端子连接；
所述开关模块包括N对单刀N掷开关，1对单刀N掷开关包括正单刀N掷开关和负单刀N掷开关，所述正单刀N掷开关和负单刀N掷开关的动触点分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子，所述正单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个正开关端子，所述负单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个负开关端子；
该系统还包括一个蓄电池电压检测装置，其被配置为，在N个蓄电池模块都没有被使用的情况下，即N个蓄电池模块即没有被充电也没有放电，依次与每个蓄电池模块的正、负电池连接端子连接进而检测每个蓄电池模块中蓄电池本体的电压；
该系统还包括N套转换器属性检测装置，N套转换器属性检测装置与N个双向DC/AC模块一一对应设置；一套转换器属性检测装置包括一个电压检测器、一个电流检测器、一个延时计时器，电压检测器检测双向DC/AC模块本体一侧的正、负极之间的电压和另一侧高电位、低电位之间的电压，电流检测器检测双向DC/AC模块本体一侧正极上的电流和另一侧高电位上的电流，延时计时器检测双向DC/AC模块本体一侧或另一侧输出电力的时间；
当存在负载且负载需要电力供应时，控制器同时发出触发信号和启动清零信号，所述触发信号被用于控制所有单刀N掷开关的动触点闭合在其1个静触点上进而使得N个蓄电池模块与N个双向DC/AC模块一一对应连接，即使得每个蓄电池本体通过两个单刀N掷开关与一个双向DC/AC模块本体连接，电力从蓄电池本体通过单刀N掷开关传输给双向DC/AC模块本体；所述启动清零信号被用于控制延时计时器与双向DC/AC模块本体的另一侧连接并控制延时计时器启动清零并开始计时，由于双向DC/AC模块本体存在响应时间，即电力从双向DC/AC模块本体的一侧输入与电力从双向DC/AC模块本体的另一侧输出之间存在时间差，与双向DC/AC模块本体另一侧连接的延时计时器在检测到双向DC/AC模块本体另一侧存在电压且持续一定时间时不再计时，得到表现一双向DC/AC模块工作延时的计时数值T；
当在双向DC/AC模块本体的另一侧存在电压且持续一定时间时，控制器首先控制电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输入功率，即输入功率为该电压和电流的乘积，再控制上述电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体另一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输出功率，即输出功率为该电压的幅值、电流的幅值以及该电压、电流相角差的余弦值三者的乘积，控制器进而计算输出功率与输入功率的比值，得到表现一双向DC/AC模块工作效率的转换率数值u；
控制器根据转换率数值u以及计时数值T计算得到表征一双向DC/AC模块工作性能的指标D，D的计算公式为：Di＝-a1*ui/umax+a2*Ti/Tmax，其中，a1、a2是权重系数，i＝1、……、N，ui是第i个双向DC/AC模块的转换率数值，Ti是第i个双向DC/AC模块的计时数值，umax是N个转换率数值中最大的转换率数值，Tmax是N个计时数值中最大的计时数值；
控制器按照蓄电池本体电压从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列，控制器还按照指标D从高到低的顺序对N个双向DC/AC模块进行排序，形成双向DC/AC模块序列，得到从蓄电池序列到双向DC/AC模块序列的从前到后顺序的一一对应映射，控制器根据映射关系确定开关模块中每个单刀N掷开关的连接位置，并在下次N个蓄电池模块被使用且处于放电时，设置2N个单刀N掷开关按照所述的连接位置进行动作；
当存在电源且蓄电池模块需要电力供应时，控制器同时发出触发信号和启动清零信号，所述触发信号被用于控制所有单刀N掷开关的动触点闭合在其1个静触点上进而使得N个蓄电池模块与N个双向DC/AC模块一一对应连接，即使得每个蓄电池本体通过两个单刀N掷开关与一个双向DC/AC模块本体连接，电力从电源通过双向DC/AC模块本体、单刀N掷开关传输给蓄电池本体；所述启动清零信号被用于控制延时计时器与双向DC/AC模块本体的一侧连接并控制延时计时器启动清零并开始计时，由于双向DC/AC模块本体存在响应时间，即电力从双向DC/AC模块本体的另一侧输入与电力从双向DC/AC模块本体的一侧输出之间存在时间差，与双向DC/AC模块本体一侧连接的延时计时器在检测到双向DC/AC模块本体一侧存在电压且持续一定时间时不再计时，得到表现一双向DC/AC模块工作延时的计时数值t；
当在双向DC/AC模块本体的一侧存在电压且持续一定时间时，控制器首先控制电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体另一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输入功率，即输入功率为电压的幅值、电流的幅值和该电压、电流相位差的余弦值三者的乘积，再控制上述电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输出功率，即输出功率为该电压和电流的乘积，控制器进而计算输出功率与输入功率的比值，得到表现一双向DC/AC模块工作效率的转换率数值U；
控制器根据转换率数值U以及计时数值t计算得到表征一双向DC/AC模块工作性能的指标d，d的计算公式为：di＝-a1*Ui/Umax+a2*ti/tmax，其中，a1、a2是权重系数，i＝1、……、N，Ui是第i个双向DC/AC模块的转换率数值，ti是第i个双向DC/AC模块的计时数值，Umax是N个转换率数值中最大的转换率数值，tmax是N个计时数值中最大的计时数值；
控制器按照蓄电池电压从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列，控制器还按照指标d从高到低的顺序对N个双向DC/AC模块进行排序，形成双向DC/AC模块序列，得到从蓄电池序列到双向DC/AC模块序列的从前到后顺序的一一对应映射，控制器根据映射关系确定开关模块中每个单刀N掷开关的连接位置，并在下次N个蓄电池模块被使用且处于充电时，设置2N个单刀N掷开关按照所述的连接位置进行动作。
实施例三。
与实施例一不同之处在于，采用一个蓄电池电量检测装置来替换一个蓄电池电压检测装置，在N个蓄电池模块都没有被使用的情况下，即N个蓄电池模块即没有被充电也没有放电，依次与每个蓄电池模块连接进而检测每个蓄电池模块中蓄电池本体的soc。控制器按照蓄电池本体soc从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种电池充放电系统,包括：N个蓄电池模块、一个开关模块、N个双向DC/AC模块、负载、电源；所述N个蓄电池模块中的每个蓄电池模块包括一个蓄电池本体以及分别与该蓄电池本体的正、负极连接的正、负电池连接端子，所述正、负电池连接端子分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子；
所述N个双向DC/AC模块中的每个双向DC/AC模块包括双向DC/AC模块本体以及分别与该双向DC/AC模块本体一侧的正、负极连接的正、负DC/AC端子，所述正、负DC/AC端子分别连接所述开关模块另一侧的正、负开关端子；双向DC/AC模块本体之间串联连接；所述负载、电源的高电位、低电位端子分别与第一个双向DC/AC模块本体另一侧的高电位端子、第N个双向DC/AC模块本体另一侧的低电位端子连接；
所述开关模块包括N对单刀N掷开关，1对单刀N掷开关包括正单刀N掷开关和负单刀N掷开关，所述正单刀N掷开关和负单刀N掷开关的动触点分别连接所述开关模块一侧的正、负开关端子，所述正单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个正开关端子，所述负单刀N掷开关的N个静触点分别连接所述开关模块另一侧的N个负开关端子；
该系统还包括一个蓄电池电压检测装置，其被配置为，在N个蓄电池模块都没有被使用的情况下，即N个蓄电池模块既没有被充电也没有放电，依次与每个蓄电池模块的正、负电池连接端子连接进而检测每个蓄电池模块中蓄电池本体的电压；
该系统还包括N套转换器属性检测装置，N套转换器属性检测装置与N个双向DC/AC模块一一对应设置；一套转换器属性检测装置包括一个电压检测器、一个电流检测器、一个延时计时器，电压检测器检测双向DC/AC模块本体一侧的正、负极之间的电压和另一侧高电位、低电位之间的电压，电流检测器检测双向DC/AC模块本体一侧正极上的电流和另一侧高电位上的电流，延时计时器检测双向DC/AC模块本体一侧或另一侧输出电力的时间；
当存在负载且负载需要电力供应时，控制器同时发出触发信号和启动清零信号，所述触发信号被用于控制所有单刀N掷开关的动触点闭合在其静触点上进而使得N个蓄电池模块与N个双向DC/AC模块一一对应连接，即使得每个蓄电池本体通过两个单刀N掷开关与一个双向DC/AC模块本体连接，电力从蓄电池本体通过单刀N掷开关传输给双向DC/AC模块本体；所述启动清零信号被用于控制延时计时器与双向DC/AC模块本体的另一侧连接并控制延时计时器启动清零并开始计时，由于双向DC/AC模块本体存在响应时间，即电力从双向DC/AC模块本体的一侧输入与电力从双向DC/AC模块本体的另一侧输出之间存在时间差，与双向DC/AC模块本体另一侧连接的延时计时器在检测到双向DC/AC模块本体另一侧存在电压且持续一定时间时不再计时，得到表现一双向DC/AC模块工作延时的计时数值T；
当在双向DC/AC模块本体的另一侧存在电压且持续一定时间时，控制器首先控制电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输入功率，即输入功率为该电压和电流的乘积，再控制上述电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体另一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输出功率，即输出功率为该电压的幅值、电流的幅值以及该电压、电流相角差的余弦值三者的乘积，控制器进而计算输出功率与输入功率的比值，得到表现一双向DC/AC模块工作效率的转换率数值u；
控制器根据转换率数值u以及计时数值T计算得到表征一双向DC/AC模块工作性能的指标D，D的计算公式为：Di＝-a1*ui/umax+a2*Ti/Tmax，其中，a1、a2是权重系数，i＝1、……、N，ui是第i个双向DC/AC模块的转换率数值，Ti是第i个双向DC/AC模块的计时数值， umax是N个转换率数值中最大的转换率数值，Tmax是N个计时数值中最大的计时数值；
控制器按照蓄电池本体电压从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列，控制器还按照指标D从高到低的顺序对N个双向DC/AC模块进行排序，形成双向DC/AC模块序列，得到从蓄电池序列到双向DC/AC模块序列的从前到后顺序的一一对应映射，控制器根据映射关系确定开关模块中每个单刀N掷开关的连接位置，并在下次N个蓄电池模块被使用且处于放电时，设置2N个单刀N掷开关按照所述的连接位置进行动作；
当存在电源且蓄电池模块需要电力供应时，控制器同时发出触发信号和启动清零信号，所述触发信号被用于控制所有单刀N掷开关的动触点闭合在其1个静触点上进而使得N个蓄电池模块与N个双向DC/AC模块一一对应连接，即使得每个蓄电池本体通过两个单刀N掷开关与一个双向DC/AC模块本体连接，电力从电源通过双向DC/AC模块本体、单刀N掷开关传输给蓄电池本体；所述启动清零信号被用于控制延时计时器与双向DC/AC模块本体的一侧连接并控制延时计时器启动清零并开始计时，由于双向DC/AC模块本体存在响应时间，即电力从双向DC/AC模块本体的另一侧输入与电力从双向DC/AC模块本体的一侧输出之间存在时间差，与双向DC/AC模块本体一侧连接的延时计时器在检测到双向DC/AC模块本体一侧存在电压且持续一定时间时不再计时，得到表现一双向DC/AC模块工作延时的计时数值t；
当在双向DC/AC模块本体的一侧存在电压且持续一定时间时，控制器首先控制电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体另一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输入功率，即输入功率为电压的幅值、电流的幅值和该电压、电流相位差的余弦值三者的乘积，再控制上述电压检测器、电流检测器分别测量双向DC/AC模块本体一侧的电压、电流，并根据该电压、电流计算输出功率，即输出功率为该电压和电流的乘积，控制器进而计算输出功率与输入功率的比值，得到表现一双向DC/AC模块工作效率的转换率数值U；
控制器根据转换率数值U以及计时数值t计算得到表征一双向DC/AC模块工作性能的指标d，d的计算公式为：di＝-a1*Ui/Umax+a2*ti/tmax，其中，a1、a2是权重系数，i＝1、……、N，Ui是第i个双向DC/AC模块的转换率数值，ti是第i个双向DC/AC模块的计时数值，Umax是N个转换率数值中最大的转换率数值，tmax是N个计时数值中最大的计时数值；
控制器按照蓄电池电压从高到低的顺序对N个蓄电池模块进行排序，形成蓄电池序列，控制器还按照指标d从高到低的顺序对N个双向DC/AC模块进行排序，形成双向DC/AC模块序列，得到从蓄电池序列到双向DC/AC模块序列的从前到后顺序的一一对应映射，控制器根据映射关系确定开关模块中每个单刀N掷开关的连接位置，并在下次N个蓄电池模块被使用且处于充电时，设置2N个单刀N掷开关按照所述的连接位置进行动作。
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