CN115967141A - 基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电池单元，包括所述电池单元的直流电源设备，对直流电源设备进行充放电的方法，以及基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法，其中，所述远程运维系统包括监控终端，云平台和直流电源设备，所述直流电源设备包括至少一个电池单元，所述远程运维系统采用相互独立的三个控制层级进行远程核对性放电，电池单元层为机械逻辑控制层级，直流电源设备层和云平台层为程序控制层级；各控制层级内运行独自的安全机制，各层的安全机制不依赖其他层级的信息交互，不参与其他层级安全机制的运行，避免通信中断、通信延迟、层级内安全环节局部失效造成的整体安全机制失效，提升了蓄电池远程维护期间直流电源设备的可靠性。

Description

基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法

技术领域

本发明涉及直流电源设备运维技术领域，尤其是一种基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法。

背景技术

直流电源设备是电力系统厂站中继电保护、自动控制、安全稳定系统的供电设备，被誉为厂站二次系统的心脏，直流电源设备出现故障，将直接造成厂站运行瘫痪。传统直流电源中充电机将交流电整流成直流电，并采用铅酸蓄电池作为交流失电后的备用电源，而且一段直流母线只配备一组铅酸蓄电池，铅酸蓄电池存在使用寿命超预期衰减和内部腐蚀导致开路的隐患，降低了直流电源设备的供电可靠性，锂离子电池替代一直是直流电源设备改进升级的主要技术方向。

动力型锂离子电池主要用于电动汽车和储能系统，采用循环方式运行，不能适应传统直流电源设备中铅酸蓄电池的浮充电运行方式，为了实现电池替代，锂电直流电源设备通常采用间歇充电运行方式，锂电池在开路静置备电和间歇性短时补充充电之间进行状态转换。

铅酸蓄电池长期浮充电运行或锂离子电池长期间歇充电运行，将降低电池内活性物质的电化学反应活性，通常要以一年或两年为时间间隔进行蓄电池的深度充放电循环，激发蓄电池活性，同时验证蓄电池的备电容量。这项工作通常称为蓄电池核对性放电，简称核容。由于铅酸蓄电池核容放电采用10小时率放电电流，锂离子电池采用3小时率放电电流，耗时长、工作量大，占用了直流电源设备运维工作的大部分时间。而且电池核容工作存在一定的安全风险，传统核容方式为运维人员现场操作。

由于人工现场核容耗时费力，远程自动核容一直是当前技术尝试的重点，通过与云平台网络互联的监控终端，运维人员不用去厂站现场，在驻地即可监控远程核容的自动运行，但面临2个技术问题难以解决：1.通信拥堵或中断，在通信环节若出现通信故障或长时间延迟将直接导致现场信息不能上传，远方指令无法下达，核容工作失控；2.现场运行异常，远方监控终端无法发觉，远程自动核容涉及的执行元件为接触器、充电装置和放电装置，接触器会出现触点粘连、触点动作卡死或触点烧蚀断开，充电装置或放电装置会出现指令拒动、输入输出失准越限或内部故障保护停机，造成现场核容工作失控。现场运行失控后，由于无运行人员，不能通过声、光、温、烟等及时发现运行异常，将直接导致安全风险。

发明内容

为了解决现有技术中直流电源设备中的锂离子电池长期间歇充电运行后活性降低，以及核对性放电占用直流电源设备运维工作时间过长，且存在一定风险，导致直流电源设备的可靠性降低，以及进行直流电源设备远程核对性放电，可能出现通信拥堵或中断造成远程核容指令无法下达引起核容工作失控，以及现场运行异常，而远程监控终端无法及时发现，导致现场核容工作失控的技术问题，提出了本发明。

本发明的实施例提供了一种用于直流电源设备的电池单元及包括所述电池单元的直流电源设备，对所述直流电源设备进行充放电的方法，以及基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于直流电源设备的电池单元，所述电池单元包括充放电控制阀、蓄电池组串和电池管理模块；

所述充放电控制阀具备电池端口、母线端口、充电端口、放电端口和公共端端口；

所述电池端口与所述蓄电池组串的正负极中的其中一极相连，其中，所述相连的一极为正负极中的第一极，另一极为正负极中的第二极。

可选地，在本发明上述各电池单元的实施例中，所述充放电控制阀由单向导通的硅元件、充电接触器、放电接触器、电池电流传感器和电池电压传感器相连而成，其中：

单向导通的硅元件、充电接触器的常开触点、放电接触器的常开触点和电池电流传感器的一端相连在一起；

电池电流传感器的另一端与电池电压传感器的一端，以及电池端口相连；

单向导通的硅元件的另一端接至母线端口；

充电接触器的常开触点的另一端接至充电端口；

放电接触器的常开触点的另一端接至放电端口；

电池电压传感器的另一端接至公共端端口。

可选地，在本发明上述各电池单元的实施例中，所述单向导通的硅元件的正向电流方向为所述蓄电池组串向所述母线端口放电的方向。

可选地，在本发明上述各电池单元的实施例中，所述蓄电池组串由L个锂离子电池单体组成，每个锂离子电池单体上固定有热敏继电器，L为不小于1的任意整数。

可选地，在本发明上述各电池单元的实施例中，所述电池单元包括所述放电接触器的控制电气回路，其中：

所述放电接触器的控制电气回路是所述放电接触器的线圈、所述放电接触器的线圈供电电源、用于控制所述放电接触器的中间继电器的常开触点和所述蓄电池组串中全部锂离子电池单体上热敏继电器的常闭触点相互串联形成的闭环回路。

可选地，在本发明上述各电池单元的实施例中，所述电池单元包括所述充电接触器的控制电气回路，其中：

所述充电接触器的控制电气回路是所述充电接触器的线圈，所述充电接触器的线圈供电电源，用于控制所述充电接触器的中间继电器的常开触点和所述蓄电池组串中全部锂离子电池单体上热敏继电器的常闭触点相互串联形成的闭环回路。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种包括本发明上述电池单元实施例中任意一种电池单元的直流电源设备，所述直流电源设备包括：

母线整流装置，电池充电整流装置，电池放电逆变装置，直流母线，监控装置和至少一个电池单元；

母线整流装置的输出端和直流母线并联；

每个电池单元通过充放电控制阀连接直流母线、电池充电整流装置和电池放电逆变装置。

可选地，在本发明上述各直流电源设备的实施例中，每个电池单元中充放电控制阀的母线端口与直流母线的所述第一极相连，充电端口与电池充电整流装置输出端的所述第一极相连，放电端口与电池放电逆变装置输入端的所述第一极相连；

全部电池单元中的蓄电池组串、直流母线、电池充电整流装置输出端和电池放电逆变装置输入端的所述第二极直接相连在一起，形成第二极公共端；

全部电池单元中充放电控制阀的公共端端口与所述第二极公共端相连。

可选地，在本发明上述各直流电源设备的实施例中，所述直流电源设备还包括预充电回路，所述预充电回路由预充电阻和预充接触器的常开触点串联组成，所述预充电回路并联在所述电池充电整流装置输出端的两极。

可选地，在本发明上述各直流电源设备的实施例中，每个电池单元的放电接触器的控制电气回路中还串联所述放电接触器的互锁接触器的常闭辅助触点，其中，所述放电接触器的互锁接触器包括与所述放电接触器属于同一个电池单元的充电接触器和不属于同一个电池单元的全部放电接触器。

可选地，在本发明上述各直流电源设备的实施例中，每个电池单元的充电接触器的控制电气回路中还串联所述充电接触器的互锁接触器的常闭辅助触点，其中，所述充电接触器的互锁接触器包括预充接触器，与所述充电接触器属于同一个电池单元的放电接触器和不属于同一个电池单元的全部充电接触器。

可选地，在本发明上述各直流电源设备的实施例中，所述直流电源设备内的通信网络包括：第一本地通信网络和第二本地通信网络；

所述第一本地通信网络连接监控装置、母线整流装置、电池充电整流装置和电池放电逆变装置，所述第二本地通信网络连接监控装置和每个蓄电池单元的电池管理模块；

通过所述监控装置实现所述第一本地通信网络和第二本地通信网络之间的数据交换。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种对本发明各直流电源设备实施例中的任意一种直流电源设备进行核对性放电的方法，所述方法包括：

基于核对性放电指令，当第二初始条件满足时，进行核对性放电的电池单元中的放电接触器闭合；

验证所述放电接触器处于闭合状态，若所述放电接触器未闭合，核对性放电结束；

当所述放电接触器闭合时，电池放电逆变装置按照进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电参数放电，所述放电参数包括放电电压参数U_bmf和放电电流参数I_bmf；

当满足核对性放电结束条件时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行核对性放电的方法的实施例中，所述第二初始条件包括：

全部电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器状态正常；拟进行核对性放电的电池单元中的充电接触器和全部电池单元中的放电接触器的开闭状态全部为断开；

交流电源供电正常；母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池放电逆变装置未处于核对性放电状态；以及拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行核对性放电的方法的实施例中，所述验证放电接触器处于闭合状态包括：

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值，证明所述放电接触器已闭合；

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值，证明所述放电接触器未闭合。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行核对性放电的方法的实施例中，当满足核对性放电结束条件时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束包括：

当第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串达到放电终止状态时，或者第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串状态异常时，进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块发出结束放电指令；

当第一放电条件不满足，或所述电池管理模块发出结束放电指令时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行核对性放电的方法的实施例中，所述第一放电条件包括：

进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值；进行核对性放电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电流I_dis的差值的绝对值不大于设置的第二阈值；进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电电压参数U_bmf分别与所述电压U_ba和电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第三阈值或所述放电电流参数I_bmf分别与所述电流I_ba和I_dis的差值的绝对值不大于设置的第四阈值；交流电源未失电；进行核对性放电的电池单元中的放电接触器未断开；电池放电逆变装置，母线整流装置、电池充电整流装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种对本发明各直流电源设备实施例中的任意一种直流电源设备进行充电的方法，所述方法包括：

当第三初始条件满足时，进行充电的电池单元预充电；

当预充电结束时，进行充电的电池单元中的充电接触器闭合；

验证所述充电接触器处于闭合状态，若所述充电接触器未闭合，充电结束；

当所述充电接触器闭合时，电池充电整流装置按照进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电参数充电，所述充电参数包括充电电压参数U_bmc和充电电流参数I_bmc；

当满足充电结束条件时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行充电的方法的实施例中，所述第三初始条件包括：

拟进行充电的电池单元中的蓄电池组串完成放电后静置或需要补充充电；

拟进行充电的电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，拟进行充电的电池单元中的放电接触器和拟进行充电的电池单元之外的其他电池单元中的充电接触器状态正常；预充接触器，以及拟进行充电的电池单元中的放电接触器和拟进行充电的电池单元之外的其他电池单元中的充电接触器的开闭状态全部为断开；

交流电源供电正常；电池充电整流装置与监控装置之间，以及监控装置与拟进行充电的电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池充电整流装置未处于充电状态。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行充电的方法的实施例中，进行充电的电池单元预充电包括：

闭合预充电回路中的预充接触器和/或升高电池充电整流装置的输出电压；

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值持续大于设置的第五阈值时，预充电失败，所述预充接触器断开，充电结束；

当所述电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第五阈值时，所述预充接触器断开，预充电结束。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行充电的方法的实施例中，所述验证充电接触器处于闭合状态包括：

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值时，证明所述充电接触器已闭合；

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值大于设置的第六阈值时，证明所述充电接触器未闭合。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行充电的方法的实施例中，当满足充电结束条件时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束包括：

当第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串达到充电终止状态时，或者第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串状态异常时，进行充电的电池单元中的电池管理模块发出结束充电指令；

当第一充电条件不满足，或所述电池管理模块发出结束充电指令时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束。

可选地，在本发明上述各对直流电源设备进行充电的方法的实施例中，所述第一充电条件包括：

进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值；进行充电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池充电整流装置输出端测量的电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第七阈值；进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电电压参数U_bmc分别与所述电压U_ba和电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第八阈值或所述放电电流参数I_bmc分别与所述电流I_ba和电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第九阈值；交流电源未失电；进行充电的电池单元中的充电接触器未断开；电池充电整流装置与监控装置之间，监控装置与进行充电的电池单元中的电池管理模块之间的通信正常，无故障信号发出。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于云平台的直流电源设备远程运维系统，所述系统包括：

监控终端、云平台、网关机和直流电源设备；

其中：监控终端通过厂站外广域网与云平台通信；

云平台通过厂站外广域网与厂站内网关机通信；

所述网关机通过厂站内局域网与厂站内直流电源设备的监控装置通信。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种基于云平台的直流电源设备远程运维方法，所述方法包括：

监控终端向云平台发送核对性放电指令；

当云平台接收监控终端的核对性放电指令，且直流电源设备传输至云平台的数据满足第一初始条件时，云平台向直流电源设备发送核对性放电指令；

直流电源设备接收云平台的核对性放电指令后，进行核对性放电。

可选地，在本发明上述各直流电源设备远程运维方法实施例中，所述第一初始条件包括：

直流电源设备内全部电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器状态正常；拟进行核对性放电的电池单元中的充电接触器和全部电池单元中的放电接触器的开闭状态全部为断开；

直流电源设备的交流电源供电正常；母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池放电逆变装置未处于核对性放电状态；以及拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值。

基于本发明上述实施例提供的电池单元，直流电源设备，对直流电源设备进行充放电的方法，以及基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法，其中，所述远程运维系统包括监控终端，云平台、网关机和直流电源设备，监控终端生成远程核对性放电指令，当云平台接收监控终端的核对性放电指令，确认直流电源设备传输至云平台的数据是否满足第一初始条件，只有第一初始条件满足，才向直流电源设备发送远程核对性放电指令。而直流电源设备为了避免和云平台的通信拥堵或中断造成传输的数据遗失或指令不能及时下达，会再次独立地确定直流电源设备本地采集的数据是否满足远程核对性放电的第二初始条件，只有在满足第二初始条件时，才会进行核对性放电。数据由直流电源设备汇集，并向云平台传送，远程核对性放电指令由监控终端，经云平台下发至直流电源设备，分别在云平台和直流电源设备两个层级，验证是否满足第一初始条件和第二初始条件。进一步地，在正式对直流电源设备进行核对性放电时，在云平台和直流电源设备两个程序控制层级的基础上，对每个电池单元中的充电接触器或放电接触器的控制回路采用独立的机械逻辑实现蓄电池组串的保护，此机械保护逻辑不受直流电流设备采集的数据、第一初始条件和第二初始条件等的影响。本实施例所述的电池单元，直流电源设备，对直流电源设备进行充放电的方法，以及基于云平台的直流电源设备远程运维系统和方法具有如下有益技术效果：

1、本发明在电池单元层采用单线串联热敏继电器常闭触点、充电接触器和放电接触器辅助常闭触点的方法，保护蓄电池组串中的全部蓄电池，防范充放电控制阀内各接触器开闭状态错误。蓄电池组串中任一蓄电池过温将导致粘附其上的热敏继电器动作，单线串联的电气控制回路断路，充放电控制阀内的充电接触器或放电接触器失电，其常开触点断开；各充放电控制阀内任一充电接触器或放电接触器触点粘连或动作卡死，导致其辅助常闭触点无法闭合，单线串联的电气控制回路断路，充放电控制阀内的充电接触器或放电接触器无法闭合。本发明采用机械逻辑实现蓄电池组串层的保护，不涉及其他层级的计算机控制程序，方法简单、有效。

2、本发明的直流电源设备采用在电池充电整流装置的输出端并联预充电阻的预充电方案，克服了传统方案中，在电池充电整流装置输出端和蓄电池组串之间串联预充电阻，无法判别预充电阻两端并联的预充接触器触点粘连的弊端，避免了预充接触器触点粘连导致的预充电过程中电池充电整流装置输出端电容对蓄电池组串的瞬时冲击性电流。

3.本发明的控制方法建立了相互独立的三个控制层级，电池单元层为机械逻辑控制层级，直流电源设备层和云平台层为程序控制层级；各控制层级内运行独自的安全机制，各层的安全机制不依赖其他层级的信息交互，不参与其他层级安全机制的运行，避免通信中断、通信延迟、层级内安全环节局部失效造成的整体安全机制失效。本发明在控制层级内实现接触器运行状态的多源校核，电池充电整流装置和电池放电逆变装置运行数据的多源校核，避免现场运行异常导致的安全机制失效。本发明提升了蓄电池远程维护期间直流电源设备的可靠性。

4.本发明实现了云平台远程监控下无人值守厂站中直流电源设备的自动运维，避免了运维人员到场接线和驻留监视设备运行，降低了现场人工工作量。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本发明一示例性实施例提供的直流电源设备的结构示意图；

图2是本发明一示例性实施例提供的用于直流电源设备的电池单元中的充放电控制阀的结构示意图；

图3是本发明一示例性实施例提供的直流电源设备的每个电池单元中的放电接触器的控制电气回路的结构示意图；

图4是本发明一示例性实施例提供的直流电源设备的每个电池单元中的充电接触器的控制电气回路的结构示意图；

图5是本发明一示例性实施例提供的对直流电源设备进行核对性放电的方法的流程示意图；

图6是本发明又一示例性实施例提供的对直流电源设备进行核对性放电的方法的流程示意图；

图7是本发明一示例性实施例提供的对直流电源设备进行充电的方法的流程示意图；

图8是本发明又一示例性实施例提供的对直流电源设备进行充电的方法的流程示意图；

图9是本发明一示例性实施例提供的基于云平台的直流电源设备远程运维系统的结构示意图；

图10是本发明一示例性实施例提供的基于云平台的直流电源设备远程运维方法的流程示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

本领域技术人员可以理解，本发明实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本发明实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本发明实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本发明对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

示例性电池单元

图1是本发明一示例性实施例提供的直流电源设备的结构示意图。如图1所示，所述实施例提供的直流电源设备100中的电池单元102包括充放电控制阀106、蓄电池组串107和电池管理模块131。

所述充放电控制阀106具备电池端口117、母线端口115、充电端口113、放电端口114和公共端端口116。本实施例中，充放电控制阀106的电池端口117、母线端口115、充电端口113、放电端口114和公共端端口116五个端口全部为单极电气端口，只接到正极或负极中的其中一极。

所述电池端口117与所述蓄电池组串107的正负极中的其中一极相连，其中，所述相连的一极为正负极中的第一极，另一极为正负极中的第二极。在图1中，所述电池端口117与所述蓄电池组串107的正极相连，因此，正极为第一极，负极为第二极。

图2是本发明一示例性实施例提供的用于直流电源设备的电池单元中的充放电控制阀的结构示意图。如图2所示，所述充放电控制阀106由单向导通的硅元件121、充电接触器123、放电接触器124、电池电流传感器127和电池电压传感器128相连而成，其中：

单向导通的硅元件121、充电接触器123的常开触点、放电接触器124的常开触点和电池电流传感器127的一端相连在一起，在图2中连接后呈十字状；

电池电流传感器127的另一端与电池电压传感器128的一端，以及电池端口117相连；

单向导通的硅元件121的另一端接至母线端口115；

充电接触器123的常开触点的另一端接至充电端口113；

放电接触器124的常开触点的另一端接至放电端口114；

电池电压传感器128的另一端接至充放电控制阀106的公共端端口116。

在图2所示实施例中，电池电压传感器128的正极与充电控制阀106的电池端口117相连后接至蓄电池组串107的正极，电池电压传感器128的负极与充电控制阀106的公共端端口116相连后接至蓄电池组串107的负极。其中，电池电流传感器127可采用穿芯霍尔电流传感器或分流器串联接入蓄电池组串107的正极出口回路中；充电接触器123和放电接触器124为配备常开触点的接触器，在未上电的初始状态，常开触点断开，常闭触点闭合；充电接触器123或放电接触器124的开闭状态由充电接触器的控制电气回路(参见图4)或放电接触器的控制电气回路(参见图3)中的中间继电器的常开触点155或145控制；充电接触器的控制电气回路或放电接触器的控制电气回路中的中间继电器受监控装置132的充电接触器控制开关量输出端口或放电接触器控制开关量输出端口的弱电控制。

优选地，所述单向导通的硅元件121的正向电流方向为所述蓄电池组串107向所述母线端口115放电的方向。

优选地，所述蓄电池组串107由L个锂离子电池单体组成，每个锂离子电池单体上固定有热敏继电器，L为不小于1的任意整数。

优选地，所述电池单元102包括所述充电接触器的控制电气回路，其中：

所述充电接触器的控制电气回路是所述充电接触器的线圈，所述充电接触器的线圈供电电源，用于控制所述充电接触器的中间继电器的常开触点和所述蓄电池组串中全部锂离子电池单体上热敏继电器的常闭触点相互串联形成的闭环回路。

优选地，所述电池单元包括所述放电接触器的控制电气回路，其中：

所述放电接触器的控制电气回路是所述放电接触器的线圈、所述放电接触器的线圈供电电源、用于控制所述放电接触器的中间继电器的常开触点和所述蓄电池组串中全部锂离子电池单体上热敏继电器的常闭触点相互串联形成的闭环回路。

示例性直流电源设备

本发明所述直流电源设备包括：母线整流装置，电池充电整流装置，电池放电逆变 装置，直流母线，监控装置和至少一个电池单元；

母线整流装置的输出端和直流母线并联；

每个电池单元通过充放电控制阀连接直流母线、电池充电整流装置和电池放电逆 变装置。

优选地，每个电池单元中充放电控制阀的母线端口与直流母线的所述第一极相连，充电端口与电池充电整流装置输出端的所述第一极相连，放电端口与电池放电逆变装置输入端的所述第一极相连；

全部电池单元中的蓄电池组串、直流母线、电池充电整流装置输出端和电池放电逆变装置输入端的所述第二极直接相连在一起，形成第二极公共端；

全部电池单元中充放电控制阀的公共端端口与所述第二极公共端相连。

图1是本发明一实施例提供的直流电源设备的结构示意图。如图1所示，所述直流电源设备100包括母线整流装置101，电池充电整流装置103，电池放电逆变装置104，直流母线105，监控装置132和2个电池单元102，每个电池单元102包括充放电控制阀106和蓄电池组串107，每个蓄电池组串107配有电池管理模块131，其中，母线整流装置101的输出端和直流母线105并联；每个充放电控制阀106连接直流母线105、电池充电整流装置103输出端、电池放电逆变装置104输入端和属于同一个电池单元102的蓄电池组串107，实现四者的互联控制；每个充放电控制阀106具备电池端口117、母线端口115、充电端口113、放电端口114和公共端端口116，其中，在每个电池单元中，电池端口117与属于同一个电池单元102的蓄电池组串107的正负极中的其中一极相连。由充放电控制阀106提供多路并联蓄电池组串中端电压高的蓄电池组串向直流母线105的单向放电通道及充电接触器或放电接触器开闭状态选定蓄电池组串的充放电控制。所述与电池端口117相连的一极为第一极，不与电池端口117相连的一极为第二极，母线端口115与直流母线105的第一极相连，充电端口113与电池充电整流装置103输出端的第一极相连，放电端口114与电池放电逆变装置104输入端的第一极相连；全部蓄电池组串107、直流母线105、电池充电整流装置103输出端和电池放电逆变装置104输入端的第二极直接相连在一起，形成第二极公共端110；全部充放电控制阀的公共端端口116与第二极公共端端口110直接相连。在图1中，正极为第一极，负极为第二极。在传统方案中，直流电源设备正常运行时，直流电源设备中的充电机将交流电整流成直流电，为直流母线上的直流负荷供电并为蓄电池组充电；采用蓄电池组作为备用电源，当交流失电后充电机无法工作，由蓄电池组为直流母线上的直流负荷供电；在传统方案中，一段直流母线上的充电机和蓄电池组的数量各为1。在运行维护时，采用有源逆变放电装置或电阻箱为蓄电池组核容放电，有源逆变放电装置将蓄电池组输出的直流电逆变成交流电，回馈电网，或由电阻箱直接将电能转化为热能，散入周围空气中。

本实施例将传统方案中充电机的功能拆分为母线整流装置101和电池充电整流装置103，分别为直流母线105上的直流负荷供电和为蓄电池组串107充电，由电池放电逆变装置104承担核容放电任务；本实施例通过充放电控制阀106实现以下功能：(1)将直流母线105与蓄电池组串107隔开，避免了蓄电池组串107在核容维护过程中充放电期间电压波动对直流母线105的影响，由母线整流装置维持直流母线电压的恒定；(2)提供蓄电池组串107对直流母线105的单向放电通道，实现蓄电池组串107的全过程备电和在线核容；(3)抑制不同荷电状态(SOC)蓄电池组串107之间的充电环流，实现一段直流母线上蓄电池组串的多路并联互备；(4)实现电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104对蓄电池组串的选择，由多蓄电池组串107共享单一的电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104。

本实施例所述的直流电源设备100内部分为正极和负极电气回路，在图1中示例了第一极为正极，第二极为负极的接线方式。如图1所示，充放电控制阀106的电池端口117、母线端口115、充电端口113和放电端口114接入正极回路，公共端端口116接入负极回路。在编号为U1或U2的电池单元102中，以编号为U1的电池单元为例，电池单元U1中的充放电控制阀106的电池端口117与电池单元U1中的蓄电池组串107的正极相连，母线端口115与直流母线105的正极相连，充电端口113与电池充电整流装置103输出端的正极相连，放电端口与电池放电逆变装置104输入端的正极相连；在编号为U1和U2的电池单元中的蓄电池组串107的负极，与直流母线105的负极、电池充电整流装置103输出端的负极、电池放电逆变装置104输入端的负极相连在一起，形成第二极公共端，也就是负极公共端110，其与编号为U1和U2的电池单元中的充放电控制阀106的公共端端口116直接相连在一起。若充放电控制阀106的电池端口、母线端口、充电端口和放电端口接入负极回路，则第一极为负极，第二极为正极，接线方式与实施例中所述相反。蓄电池组串107的负极，直流母线105的负极、电池充电整流装置103输出端的负极和电池放电逆变装置104输入端的负极相连在一起，中间不设置可以断开的断点，可使监控装置132的绝缘监测单元监测四者的绝缘水平。

在本实施例中，充放电控制阀106中的单向导通的硅元件121为二极管，如图1所示，充放电控制阀106的母线端口115和电池端口117连接在正极回路，则二极管的正向电流方向为从蓄电池组串107的正极流向直流母线105的正极；若充放电控制阀106的母线端口115和电池端口117连接在负极回路，二极管的正向电流方向与前述相反，为从直流母线105的负极流向蓄电池组串107的负极。

二极管具有单向导电特性，充放电控制阀提供了蓄电池组串向直流母线的单向放电通道，实现了蓄电池组串的全过程备电能力：蓄电池组串在五种工作状态具备向直流母线提供持续性负荷电流和冲击性短路电流的能力，确保交流失电后直流母线上直流负荷的正常工作，和直流电源供电回路短路时，回路中保护电器的正常脱扣；蓄电池组串在核容放电期间仍具有单向放电能力，实现了蓄电池组串不脱离直流母线的在线核容。然而，在五种工作状态下，蓄电池组串存在电压波动，各蓄电池组串的端电压和备电能力并不一致，只在直流母线电压低于蓄电池组串端电压，蓄电池组串才能提供上述两种电流，实现备电能力。

直流电源设备内只有蓄电池组串能在供电回路短路时提供冲击性电流，助力保护电器脱扣，避免直流母线失压；母线整流装置提供冲击性电流时会进入限流状态，造成保护电器脱扣失败。由于供电回路短路存在偶然性，而且次数远远小于蓄电池组串充电的次数，充电前的瞬时冲击性电流还是需要通过预充电回路尽量避免。

二极管具有逆向截止特性，充放电控制阀实现了以下功能：(1)由于蓄电池组串的电压变化范围始终低于直流母线的正常运行电压，在“正常运行”、“核容放电”和“充电”等五种工作状态，充放电控制阀将直流母线与蓄电池组串隔开，避免蓄电池组串在充放电过程中电压变化对直流母线的影响，由母线整流装置一直维持直流母线电压的恒定；(2)由于蓄电池组串核容放电和各蓄电池组串在开路静置状态下自放电程度的差异，造成各蓄电池组串的荷电状态(SOC)和端电压不一致，充放电控制阀抑制了不同蓄电池组串之间的充电环流，避免了高电压蓄电池组串向低电压蓄电池组串的放电和母线整流装置对蓄电池组串的无序充电，实现了一段直流母线上接入多个蓄电池组串的多路并联互备。

在传统方案中，通过充电或放电装置获得蓄电池组的电压、电流数据；本发明在充放电控制阀106中增加了电池电流传感器127和电池电压传感器128，用于将蓄电池组串端的电流、电压数据与电池充电整流装置103输出端或电池放电逆变装置104输入端的测量数据的对比；通过监控装置对直通回路内不同测量点的数据差异分析(也称数据多源校核)，及时发现充电接触器123或放电接触器124发生触点粘连、动作卡死或烧蚀断开；通过监控装置对向电池充电整流装置或电池放电逆变装置转发的电池管理模块的充电或放电参数，与电池电流传感器、电池电压传感器、电池充电整流装置或电池放电逆变装置的测量数据的差异分析，及时发现电池充电整流装置103或电池放电逆变装置104出现指令拒动、输入输出失准越限或内部故障保护停机，避免执行元件异常导致的运行失控。例如，充电接触器或放电接触器的闭合指令发出前，蓄电池组串与电池充电整流装置或电池放电逆变装置测量数据一致，则接触器发生触点粘连；若接触器闭合指令发出后，二者的测量数据仍不一致，则接触器发生动作卡死或烧蚀断开；若确认接触器闭合后，电池电流传感器、电池电压传感器、电池充电整流装置或电池放电逆变装置的测量数据与电池管理模块的充电或放电参数(或称控制指令)不一致，则电池充电整流装置或电池放电逆变装置运行异常。然而，由于不同传感器之间存在测量误差，电池充电整流装置或电池放电逆变装置接受运行指令并执行后也会存在整定参数执行误差，在实际运行中即便接触器正常闭合，电池充电整流装置和电池放电逆变装置运行无异常，这些数值也不可能完全一致，需要通过一个微小的阈值来判断，只要二者之间的差值的绝对值不大于预先设置的阈值，即判断为接触器正常闭合、电池充电整流装置或电池放电逆变装置运行无异常。

充放电控制阀106中充电接触器123和放电接触器124实现了电池充电整流装置113或电池放电逆变装置114，在充电或放电过程中，对蓄电池组串107的选择，实现了多个蓄电池组串共享单一的电池充电整流装置和电池放电逆变装置。

优选地，所述直流电源设备100还包括预充电回路108，所述预充电回路108由预充电阻118和预充接触器119的常开触点串联组成，所述预充电回路108并联在所述电池充电整流装置103输出端的两极。

在实施例中，电池充电整流装置103的输出端配有大量电解电容，由于蓄电池组串放电后电压降低，电池充电整流装置103充电后仍在输出端维持较高电压，两者之间存在显著电压差异；在蓄电池组串107通过充放电控制阀106与电池充电整流装置103输出端并联瞬间，电池充电整流装置103输出端的电解电容将向蓄电池组串107注入瞬时冲击性电流，蓄电池组串将承受冲击性电动力，减损蓄电池组串的寿命。

预充电回路来自于电动汽车充电机，在传统方案中，充电机输出端和锂离子电池组并联之前，先在两者之间串入预充电阻，通过电阻减小瞬时冲击性电流；预充电阻由其两端并联的预充接触器控制，预充接触器为常闭接触器，其触点断开时，预充电阻接入；电动汽车充电前的预充电阻接入又退出的过程称为预充电。但预充电的传统方案有一个弊端，预充接触器的触点容易发生触点粘连，在充电机端或锂离子电池组端都无法发现异常，充电接触器粘连后，将产生瞬时冲击性电流。

本实施例中，如图1所示，通过电池充电整流装置103输出端并联的预充电阻118实现预充电，具体方案为：预充电阻118与预充接触器119串联后，并联在电池充电整流装置103的输出端；预充接触器119为配备常开触点的接触器。预充电过程为：预充接触器119闭合后，通过预充电阻118对电池充电整流装置103输出端的电解电容放电，(5～10)s后电解电容的电压下降到接近蓄电池组串107的端电压，充放电控制阀106内的充电接触器123(参见图2)闭合，电池充电整流装置103输出端和蓄电池组串107实现相连，完成预充电。若预充接触器119发生触点粘连，电池充电整流装置103结束充电，断开充电接触器123后，其输出端电压将迅速降低，与正常不符；若预充接触器119发生触点动作卡死或触点烧蚀断开，电池充电整流装置103输出端的电压在预充电过程中将不能降低，与正常不符；发现异样后，充电接触器123将不会闭合。

优选地，每个电池单元的放电接触器的控制电气回路中还串联所述放电接触器的互锁接触器的常闭辅助触点，其中，所述放电接触器的互锁接触器包括与所述放电接触器属于同一个电池单元的充电接触器和不属于同一个电池单元的全部放电接触器。

图3为本发明一实施例提供的直流电源设备的每个电池单元中的放电接触器的控制电气回路的结构示意图。如图3所示，放电接触器控制电气回路是为编号U1的电池单元102的蓄电池组串107提供保护的放电接触器124的互锁控制的电气回路，蓄电池组串107的保护接触器为编号U1的电池单元102的充放电控制阀106的放电接触器124，放电接触器124的逻辑控制互锁接触器为编号U1的电池单元102的充放电控制阀中的充电接触器123和编号U2的电池单元102的充放电控制阀中的放电接触器124(图3未示出)。

编号U1的电池单元102的充放电控制阀的放电接触器124的线圈143、放电接触器的线圈供电电源144、编号U1的电池单元102的充放电控制阀的放电接触器124的控制中间继电器常开触点145、编号U1的电池单元102的充放电控制阀的充电接触器的辅助常闭触点146、编号U2的电池单元102的充放电控制阀的放电接触器的辅助常闭触点147和L个锂离子电池单体140上的热敏继电器141的常闭触点142单线串联形成闭环回路。

蓄电池组串107由L个锂离子电池单体140串联组成。在蓄电池组串中每一个电池单体的温度最高点，以导热胶粘贴的方式，固定一个热敏继电器141；电池单体温度最高点通常为方形电池(长、宽、高各边中)长、高所在表面的中部；热敏继电器为热敏干簧继电器或双金属片温度继电器。本实施例通过单线串联的闭环回路保护编号U1的电池单元中蓄电池组串的全部蓄电池，将L个热敏继电器141的常闭触点142串联在放电接触器的控制电气回路中，只要蓄电池组串中有一个锂离子电池单体过温，达到热敏继电器141的动作温度阈值后，其常闭触点142断开，串联闭环的放电接触器的控制电气回路中的放电接触器124的线圈143失电，充放电控制阀106中的放电接触器124的常开触点断开，阻止蓄电池组串107继续放电，形成电池单元层的机械逻辑保护机制。监控装置发现放电接触器124断开后，判断不满足第一放电条件，电池放电逆变装置结束放电，核对性放电结束；监控装置可将放电接触器的辅助触点接入监控装置的开关量输入端口，监控装置由此获得放电接触器的开闭状态。

本实施例在单线串联的闭环回路中通过辅助触点互锁的方法避免各充放电控制阀内各接触器的开闭状态错误。由于电池放电逆变装置104不能为电池充电整流装置103放电，同一充放电控制阀内的放电接触器和充电接触器不能同时闭合；由于电池放电逆变装置不能为多个蓄电池组串同时放电，多个充放电控制阀内的放电接触器不能同时闭合。只要本充放电控制阀内充电接触器的常开触点闭合或其他充放电控制阀内放电接触器的常开触点闭合，其辅助常闭触点断开，串联闭环的放电接触器的控制电气回路断路，阻止充放电控制阀106中放电接触器124的常开触点闭合，形成电池单元层的机械逻辑保护机制。

所述放电接触器受放电接触器的控制电气回路中各接触器和/或继电器之间的机械逻辑控制，可直接断开蓄电池组串107和电池放电逆变装置104之间的核对性放电回路，成为本实施例所述三个控制层级中的电池单元层的起到安全保护作用的机械逻辑控制层级。当监控装置根据直流电源设备本地运行数据进行核对性放电时，若核对性放电启动时放电接触器无法闭合，或在核对性放电过程中，放电接触器断开，监控装置据此判断电池单元层的安全机制启动，由此造成不满足第一放电条件，监控装置控制电池放电逆变装置结束放电，并将控制放电接触器的中间继电器断电(同不满足第一放电条件的其他内容一样)，所述中间继电器的常开触点145断开，再次断开放电接触器的控制电气回路，确保放电接触器不再闭合，由此终止核对性放电，作为直流电源设备的核对性放电程序对电池单元层机械逻辑控制层级安全机制动作后的配合、收尾机制。

接触器可配备主触点和辅助触点，也可只配备主触点，其线圈通电后，其常开触点闭合，常闭触点断开。充放电控制阀中的放电接触器或充电接触器由其中间继电器控制，中间继电器触点闭合后，放电接触器或充电接触器的线圈通电，其常开触点闭合；中间继电器受监控装置132开关量输出端口的弱电控制。由于接触器的主触点和辅助触点之间存在机械联动关系，若接触器发生触点粘连或动作卡死，造成主触点动作不到位，其辅助触点也必然动作不到位，其辅助常闭触点断开；通过辅助触点的位置可以判断主触点的动作位置，通过机械逻辑触点互锁的方法避免各接触器的开闭状态错误。

优选地，每个电池单元的充电接触器的控制电气回路中还串联所述充电接触器的互锁接触器的常闭辅助触点，其中，所述充电接触器的互锁接触器包括预充接触器，与所述充电接触器属于同一个电池单元的放电接触器和不属于同一个电池单元的全部充电接触器。

图4为本发明一实施例提供的直流电源设备的每个电池单元中的充电接触器的控制电气回路的结构示意图。如图4所示，充电接触器的控制电气回路是为编号U1的电池单元102的蓄电池组串107提供保护的充电接触器的互锁控制的电气回路，蓄电池组串107保护接触器为编号U1的电池单元102的充放电控制阀的充电接触器123，充电接触器123的逻辑控制互锁接触器为编号U1的电池单元102的充放电控制阀中的放电接触器124和预充接触器119，以及编号U2的电池单元102的充放电控制阀中的充电接触器123(图4未示出)。

编号U1的电池单元102的充放电控制阀的充电接触器123的线圈153、充电接触器123的线圈供电电源154、编号U1的电池单元102的充放电控制阀的充电接触器123的控制中间继电器常开触点155、编号U1的电池单元102的充放电控制阀的放电接触器124的辅助常闭触点147、预充接触器119的辅助常闭触点157、编号U2的电池单元102的充放电控制阀的充电接触器123的辅助常闭触点146和L个锂离子电池单体140上的热敏继电器141的常闭触点142单线串联形成闭环回路。

本实施例通过单线串联的闭环回路保护编号U1的电池单元中蓄电池组串的全部蓄电池，将L个热敏继电器141的常闭触点142串联在充电接触器的控制电气回路中，只要蓄电池组串中有一个锂离子电池过温，达到热敏继电器141的动作温度阈值后，其常闭触点142断开，充电接触器的控制电气回路中的充电接触器的线圈153失电，充放电控制阀106中的充电接触器123的常开触点断开，阻止蓄电池组串107继续充电，形成电池单元层的机械逻辑保护机制。

由于锂离子电池难以解决一致性问题，其运行必配电池管理模块；锂离子电池串联成组后，组串中性能较差的电池会加速劣化，成为组串中的短板，在充电末期和深度放电末期容易过热，引发事故。本实施例可在每一个锂离子电池的两侧分别设置放电接触器的控制电气回路和充电接触器的控制电气回路中的热敏继电器，由放电接触器的控制电气回路和充电接触器的控制电气回路分别控制充放电控制阀内的放电接触器和充电接触器；由于充电期间产生过热的风险比放电期间大得多，“放电控制电气回路”也可不配备或接入热敏继电器。

本实施例在单线串联的闭环回路通过辅助触点互锁的方法避免各充放电控制阀内各接触器的开闭状态错误。由于电池充电整流装置103不能为电池放电逆变装置104充电，同一充放电控制阀内的充电接触器和放电接触器不能同时闭合；由于在预充电期间电池充电整流装置103的输出端电压与蓄电池组串107的端电压并不相等，在充电期间预充电阻的长时间接入也将增加直流电源设备的能耗，同一充放电控制阀内的充电接触器和预充接触器不能同时闭合；由于电池充电整流装置103不能为多个蓄电池组串107同时充电，多个充放电控制阀内的充电接触器不能同时闭合。只要本充放电控制阀内放电接触器的常开触点闭合、预充接触器的常开触点闭合或其他充放电控制阀内充电接触器的常开触点闭合，其辅助常闭触点断开，串联闭环的充电控制电气回路断路，阻止充放电控制阀106中充电接触器123的常开触点闭合，形成电池单元层的机械逻辑保护机制。

本实施例中所述热敏继电器141为热敏干簧继电器或双金属片温度继电器。由于每个电池单体上的热敏继电器需分别应用在充电接触器的控制电气回路(参见图4)和放电接触器的控制电气回路(参见图3)，若采用单常闭触点输出的热敏继电器，两个热敏继电器分别固定在电池单体的两侧，其常闭触点分别接入充电接触器的控制电气回路和放电接触器的控制电气回路；若采用双常闭触点输出的热敏继电器，两个常闭触点分别接入充电接触器的控制电气回路和放电接触器的控制电气回路。充电接触器123和放电接触器124为配备常开触点的电气接触器，在接触器线圈未上电的初始状态，常开触点断开，常闭触点闭合，线圈上电后，常开触点闭合，常闭触点断开，热敏继电器141为配备常闭触点的温度继电器，未到达动作温度时，常开触点断开，常闭触点闭合，到达动作温度后，常开触点闭合，常闭触点断开。

本实施例在电池单元中采用机械逻辑控制方法，其保护机制不涉及与直流电源设备内其他部分，以及与云平台的信息交换和程序控制，方法简单、有效。

在本实施例中，在标称电压为220V的直流电源设备，采用磷酸铁锂电池时，L为64。磷酸铁锂电池的开路电压为3.3V，完全充电电压为3.6V，交流失电放电终止电压为3.0V，核容放电终止电压为2.5V；直流母线105的正常运行电压为231.0V，由于馈电网络的线路压降，母线电压为标称电压的105％；直流母线105的正常运行电压由母线整流装置101维持恒定，蓄电池组串107在充放电过程中的电压变化范围为(160.0～230.4)V，始终低于直流母线105的正常运行电压。如图1所示，蓄电池组串107配有其自身的电池管理模块131，电池管理模块131通过监控装置132向电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104发送指令，控制其管理蓄电池组串107的充电或放电的电压和电流，判断其管理的蓄电池组串107是否达到放电终止状态或充电终止状态，在开路静置期间是否需要补充充电，是否出现过压、欠压、过温等状态异常(并据此判断蓄电池组串是否状态正常)，其中，放电终止状态为电池单体不能继续放电的状态，充电终止状态为电池单体不能继续充电或充满电的状态。电池管理模块131发送的控制指令通常为电压参数指令、电流参数指令、开始充电/放电指令和结束充电/放电指令。

本实施例在电池单元中采用机械逻辑控制方法，其保护机制不涉及与直流电源设备内其他部分，以及与云平台的信息交换和程序控制，方法简单、有效。

优选地，所述直流电源设备内的通信网络包括：第一本地通信网络和第二本地通信网络；

所述第一本地通信网络连接监控装置132、母线整流装置101、电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104，所述第二本地通信网络连接监控装置132和每个蓄电池组串107的电池管理模块131；

通过所述监控装置132实现所述第一本地通信网络和第二本地通信网络之间的数据交换。

本实施例中，直流电源设备100的监控装置132的数量为1，其配备多个通信和输入/输出端口，其中，开关量输入/输出端口可以控制接触器的开闭和采集接触器的开闭状态。监控装置132通过第一本地通信网络控制母线整流装置101、电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104的运行，通过开关量输入/输出端口控制各充放电控制阀内充电接触器123、放电接触器124和电池充电整流装置103输出端预充接触器119的动作，通过模拟量输入/输出端口接入各充放电控制阀内电池电流传感器127和电池电压传感器128的测量数据，通过接入第二本地通信网络和第一本地通信网络的端口将正在充电或放电的蓄电池组串的电池管理模块131的控制指令转发至电池充电整流装置103或电池放电逆变装置104。由于本实施例中共有2个电池单元，因此，如图1所示，对应地，系统通信网络中有2个电池管理模块131。直流电源设备内通信网络通常采用RS485或CAN串行总线网络。由于各个蓄电池组串107的电池管理模块131都可能向唯一的电池充电整流装置103或电池放电逆变装置104发送控制指令，若处于同一通信网络，令出多方必然造成电池充电整流装置103或电池放电逆变装置104运行混乱；本实施例将电池管理模块131与电池充电整流装置103、电池放电逆变装置104分别接入两个物理隔离的独立通信网络——第一本地通信网络和第二本地通信网络(参见图9)，由同时接入两个本地通信网络的监控装置132，将正在放电或充电的蓄电池组串107的电池管理模块131的控制指令从第二本地通信网络转发至第一本地通信网络，第二本地通信网络内其余电池管理模块131的充放电控制指令则被抛弃。

在实际应用中，监控装置132和电池管理模块131的软件通常由不同软件开发团队完成，直流电源设备内电池管理模块131的软件通常由电动汽车内电池管理系统的软件修改而成，而直流电源设备内电池管理模块131对电池充电整流装置或电池放电逆变装置为多对一控制，电动汽车内电池管理系统对充电机为一对一控制。电动汽车内电池管理系统在直流电源设备内运行异常或软件应用场景变化后的修改瑕疵，容易造成误发充放电控制指令。

示例性放电方法

图5为本发明一示例性实施例提供的对直流电源设备进行核对性放电的方法的流程示意图。如图5所示，本实施例所述的对直流电源设备进行核对性放电的方法包括：在步骤501，基于核对性放电指令，当第二初始条件满足时，进行核对性放电的电池单元中的放电接触器闭合；

在步骤502，验证所述放电接触器闭合状态，若所述放电接触器未闭合，核对性放电结束；

在步骤503，当所述放电接触器闭合时，电池放电逆变装置按照进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电参数放电，所述放电参数包括放电电压参数U_bmf和放电电流参数I_bmf；

在步骤504，当满足放电结束条件时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束。

优选地，所述第二初始条件包括：

全部电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器状态正常；拟进行核对性放电的电池单元中的充电接触器和全部电池单元中的放电接触器的开闭状态全部为断开；

交流电源供电正常；母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池放电逆变装置未处于核对性放电状态；以及拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值。

优选地，所述验证放电接触器闭合状态包括：

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值，证明所述放电接触器已闭合；

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值，证明所述放电接触器未闭合。

在本实施例中，通过电压U_ba与U_dis判断充放电控制阀内放电接触器是否已经正常闭合；由于接触器触点动作卡死或烧蚀断开，将导致接触器即便线圈上电吸合后，常开触点也不能闭合；判断接触器常开触点无法正常闭合后，通过中间继电器断开接触器的控制电气回路，接触器的线圈两端失压。

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值时，电池放电逆变装置按照进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电参数放电，所述放电参数包括电压参数U_bmf和电流参数I_bmf。

理想情况下，当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis相等时，判断接触器正常闭合，电池放电逆变装置按照电池管理模块提供的放电参数对进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串进行恒流放电，所述放电参数包括电压参数U_bmf和电流参数I_bmf。在实际应用中，由于传感器的测量精度，需根据“进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值”判断接触器正常闭合，第一阈值可以取(0.1～0.2)V。

优选地，当满足放电结束条件时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束包括：

当第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串达到放电终止状态时，或者第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串状态异常时，进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块发出结束放电指令；

当第一放电条件不满足，或者所述电池管理模块发出结束放电指令时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束。具体地，当蓄电池组串的放电状态达到放电终止状态，导致放电结束，直流电源设备转至核容放电后静置状态，静置期结束后转至充电状态；当交流电源失电导致放电结束，电池放电逆变装置结束放电，直流电源设备转至核容放电期间交流失电后放电状态，等待交流恢复后转至充电状态；若其他因素导致放电结束，直流电源设备转至故障等待状态，等待人工处置后转至充电状态。

优选地，所述第一放电条件包括：

进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值；进行核对性放电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电流I_dis的差值的绝对值不大于设置的第二阈值；进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电电压参数U_bmf分别与所述电压U_ba和电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第三阈值或所述放电电流参数I_bmf分别与所述电流I_ba和I_dis的差值的绝对值不大于设置的第四阈值；交流电源未失电；进行核对性放电的电池单元中的放电接触器未断开；电池放电逆变装置，母线整流装置、电池充电整流装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出。

理想状态下，上述电压参数U_bmf，电压U_ba和电压U_dis相等；所述电流参数I_bmf，进行放电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电流I_dis相等。但在实际应用中，由于电压和电流传感器的测量精度，因此，需根据“进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值”，和“进行核对性放电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电流I_dis的差值的绝对值不大于设置的第二阈值”，即前述的理想状态的“电压U_ba和电压U_dis相等”和“电流I_ba与电流I_dis相等”，判断电池放电逆变装置与进行核对性放电的蓄电池组串之间直接相连，未有进行核对性放电的电池单元中的接触器非正常断开或其他电池单元中的接触器非正常闭合，导致的核对性放电电流中断或分流，其中，根据电压传感器的测量精度，设定第一阈值，其可以取(0.1～0.2)V，根据电流传感器的测量精度和核容放电的电流值，设定第二阈值，其可以取(0.05％～0.1％)I_N，I_N为核容恒流放电或核容后恒流充电阶段的电流值，通常为与恒流放电电流值和恒流充电电流值相等的固定值(恒流放电电流值和恒流充电电流值通常相等)。在实际应用中，由于电池放电逆变装置对输入参数的执行精度、电池电压传感器和电池电流传感器的测量精度、蓄电池组串的非线性阻抗特性，需根据“进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电参数中的电压参数U_bmf分别与所述电压U_ba和电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第三阈值或所述放电参数中的电流参数I_bmf分别与所述电流I_ba和I_dis的差值的绝对值不大于设置的第四阈值”，判断电池放电逆变装置对电池管理模块提供的放电参数的正确执行，同时，由于蓄电池组串的非线性阻抗特性，在大部分时间其对电池放电逆变装置的输入电压和输入电流只能响应其一，即电压参数U_bmf和电流参数I_bmf只执行其一，另一需由蓄电池组串的阻抗决定，即前述两个放电参数阈值比较的“或”的关系，其中，根据电池放电逆变装置的参数执行精度和电压传感器的测量精度，设定第三阈值，其可以取(0.3～0.5)V，根据电池放电逆变装置的参数执行精度、电流传感器的测量精度和核容放电的电流值，设定第四阈值，其可以取(0.2％～0.3％)I_N。

在本实施例中，分别检查电池管理模块131发送的放电参数中的电压参数U_bmf和电流参数I_bmf，与充放电控制阀中的电压传感器测量数据U_ba、电流传感器测量数据I_ba和电池放电逆变装置104测量电压数据U_dis、电流数据I_dis是否一致，是为了判断电池放电逆变装置104、正在放电的电池单元102中充放电控制阀内的充电接触器和其他电池单元中充放电控制阀内放电接触器是否状态异常。交流电源失电或故障因素中途终止核容放电后进行充电，是因为核对性放电需要持续恒流放电，若恒流放电中断，将不能准确计算蓄电池组串的备电容量，需要充电后重新核容放电。若在静置期间内交流恢复正常，则静置期结束后转至充电状态。检查第一本地通信网络和第二本地通信网络之间的通信是否正常，以及是否有故障信号，则是因为：(1)为保证直流母线供电，母线整流装置异常后，将改由蓄电池组串对直流母线供电，必须停止核对性放电；为保证蓄电池组串的备电能力，电池充电整流装置异常后，为避免核容后无法充电，也必须停止核对性放电。(2)若能借助其他途径确认通信中断是由通信拥堵或通信延迟导致，电池充电整流装置通信短时中断也可不中断核对性放电进程。(3)电池充电整流装置或电池管理模块异常后不能进行充电，进入故障等待状态，等待运行人员处置。(4)蓄电池组串异常、电池管理模块异常、电池放电逆变装置或电池充电整流装置异常，导致核容放电中断，应由运维人员及时处置。

图6为本发明又一示例性实施例提供的对直流电源设备进行核对性放电的方法的流程示意图。如图6所示，本实施例所述对直流电源设备进行核对性放电的方法从步骤601开始。

在步骤601，监控装置接收核对性放电指令后，当监控装置判断满足核对性放电的第二初始条件时，控制进行核对性放电的电池单元中的放电接触器闭合。

在步骤602，当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值时，进行核对性放电的电池单元中的放电接触器断开，核对性放电结束；由此可以判断放电接触器故障，直流电源设备恢复至正常运行状态，进入故障等待，等待运维人员现场处置后，可再次开启远程核对性放电。

在步骤603，当监控装置判断进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值时，确定进行核对性放电的电池单元中的放电接触器已闭合，电池放电逆变装置按照进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电参数放电，所述放电参数包括电压参数U_bmf和电流参数I_bmf。

在步骤604，当监控装置判断第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串的状态达到放电终止状态时，或者第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串的状态异常时，进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块发出结束放电指令；

在步骤605，当第一放电条件不满足，或者电池管理模块发出结束放电指令时，监控装置控制电池放电逆变装置结束放电，进行放电的电池单元中的放电接触器断开，放电结束。当蓄电池组串的状态达到放电终止状态，导致放电结束，直流电源设备转至核容放电后静置状态，静置期结束后转至充电状态；当交流电源失电导致放电结束，直流电源设备转至核容放电期间交流失电后放电状态，等待交流恢复后转至充电状态；若其他因素导致放电结束，直流电源设备转至故障等待状态，等待人工处置后转至充电状态。

示例性充电方法

图7为本发明一示例性实施例提供的对直流电源设备进行充电的方法的流程示意图。如图7所示，本实施例所述的对直流电源设备进行充电的方法从步骤701开始。

在步骤701，当第三初始条件满足时，进行充电的电池单元预充电；

在步骤702，当预充电结束时，进行充电的电池单元中的充电接触器闭合；

在步骤703，验证所述充电接触器闭合状态，若所述充电接触器未闭合，充电结束；

在步骤704，当所述充电接触器闭合时，电池充电整流装置按照进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电参数充电，所述充电参数包括充电电压参数U_bmc和充电电流参数I_bmc；

在步骤705，当满足充电结束条件时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束。

优选地，所述第三初始条件包括：

拟进行充电的电池单元中的蓄电池组串完成放电后静置或需要补充充电；

拟进行充电的电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，拟进行充电的电池单元中的放电接触器和拟进行充电的电池单元之外的其他电池单元中的充电接触器状态正常；预充接触器，以及拟进行充电的电池单元中的放电接触器和拟进行充电的电池单元之外的其他电池单元中的充电接触器的开闭状态全部为断开；

交流电源供电正常；电池充电整流装置与监控装置之间，以及监控装置与拟进行充电的电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池充电整流装置未处于充电状态。

优选地，进行充电的电池单元预充电包括：

闭合预充电回路中的预充接触器和/或升高电池充电整流装置的输出电压；

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值持续大于设置的第五阈值时，预充电失败，所述预充接触器断开，充电结束；

当所述电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第五阈值时，所述预充接触器断开，预充电结束。

优选地，所述验证充电接触器闭合状态包括：

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值时，证明所述充电接触器已闭合；

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值大于设置的第六阈值时，证明所述充电接触器未闭合。

优选地，当满足充电结束条件时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束包括：

当第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串达到充电终止状态时，或者第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串状态异常时，进行充电的电池单元中的电池管理模块发出结束充电指令；

当第一充电条件不满足，或者所述电池管理模块发出结束充电指令时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束。

优选地，所述第一充电条件包括：

进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值；进行充电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池充电整流装置输出端测量的电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第七阈值；进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电电压参数U_bmc分别与所述电压U_ba和电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第八阈值或所述放电电流参数I_bmc分别与所述电流I_ba和电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第九阈值；交流电源未失电；进行充电的电池单元中的充电接触器未断开；电池充电整流装置与监控装置之间，监控装置与进行充电的电池单元中的电池管理模块之间的通信正常，无故障信号发出。

图8是本发明又一示例性实施例提供的对直流电源设备进行核对性放电的方法的流程示意图。如图8所示，本实施例所述对直流电源设备进行充电的方法从步骤801开始。

在步骤801，监控装置基于充电指令，当第三初始条件满足时，闭合预充电回路中的预充接触器和/或升高电池充电整流装置的输出电压。

本实施例中，蓄电池组串的充电不需要监控终端的远程指令，是由直流电源设备自行发起，当监控装置判断直流电源设备结束核容放电或交流失电放电后，当放电后的静置时间达到预设时间阈值，深度放电后的静置一般需要30min～2h，或者当电池管理模块向监控装置发出补充充电请求后，监控装置根据各个蓄电池组串的充电排序，依次开启充电。若其他蓄电池组串正在进行充电，不允许多个蓄电池组串同时进行充电，应等待其他蓄电池组串充电完成后，再进行充电。蓄电池组串完成核对性放电或交流失电放电后应尽快充电，恢复直流电源设备的备电能力，对属于直流电源设备内异常，但不影响充电开展的因素，包括充放电控制阀内充电接触器是否由于触点粘连或动作卡死，实际上处于闭合状态，不予考虑，只在后期通过电压或电流判断，充电接触器实际处于闭合状态即可。

在步骤802，当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值持续大于设置的第五阈值时，预充电回路中预充接触器断开，充电结束。该步骤可以判断预充电过程故障，直流电源设备进入故障等待状态，不进行充电，蓄电池组串进入放电后静置或需要补充充电的开路静置状态，等待运维人员现场处置后重新进入充电状态。当电压U_ba与电压U_ch无法接近时，可判断为充放电控制阀内预充接触器由于触点动作卡死或烧蚀断开无法闭合，或电池充电整流装置异常。在本实施例中，对于“无法接近”采用“当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值持续大于设置的第五阈值”进行判断，通常根据电池充电整流装置和蓄电池组串的容量，在蓄电池电压传感器测量电压U_ba与电池充电整流装置测量电压U_ch之间的压差小于(3～5)V时，即可认为二者电压接近，可以闭合充电接触器，即第五阈值可以取(3～5)V；若在(5～10)s内，电压U_ba与电压U_ch之间的差值的绝对值不能小于第五阈值，即可认为“持续大于”。

在步骤803，当所述电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第五阈值时，所述预充接触器断开，进行充电的电池单元中的充电接触器闭合。对于本实施例的预充电过程中电压U_ba与电压U_ch接近的措施，“闭合预充电回路中的预充接触器和/或升高电池充电整流装置的输出电压”的理解应为：如果电池充电整流装置刚完成充电，蓄电池组串刚完成核对性放电，电池充电整流装置电压高于蓄电池组串电压，在预充电过程中需要降低电池充电整流装置电压，需要通过预充电阻降低电池充电整流装置输出端电解电容的电压；若电池充电整流装置很久没有充电，其内部电解电容由于自放电，电压已经降低，蓄电池组串需要补充充电，电池充电整流装置电压低于蓄电池组串电压，在预充电过程中需要升高电池充电整流装置输出电压；由于电池充电整流装置在空载状态下容易输出电压不稳，在升高电池充电整流装置输出电压时，也可闭合预充电回路中预充接触器，将预充电阻作为电池充电整流装置升压时的负载。因此，为了使电池充电整流装置的输出电压电压U_ch接近蓄电池组串的电压电压U_ba，根据情况的不同，可以采取上述三种方式。上述的判断电压U_ba与电压U_ch是否接近是为了判断预充电过程是否完成。

在步骤804，当所述电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值大于设置的第六阈值时，进行充电的电池单元中的充电接触器断开，充电结束。该步骤可以判断充电接触器故障，直流电源设备进入故障等待状态，不进行充电，蓄电池组串进入放电后静置或需要补充充电的开路静置状态，等待运维人员现场处置后重新进入充电状态。在本实施例中，基于传感器的测量误差，采用“电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值”来判断充电接触器无法正常闭合，由于传感器的测量精度，第六阈值不能取理想状态下的零，可以取(0.1～0.2)V。

在步骤805，当所述电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值时，电池充电整流装置按照进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电参数充电，所述充电参数包括充电电压参数U_bmc和充电电流参数I_bmc。其中，判断电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值是否大于设置的第六阈值是为了判断进行充电的电池单元中的充放电控制阀的充电接触器是否已经正常闭合。

在步骤806，当监控装置判断第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串的状态达到充电终止状态时，或者第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串的状态异常时，进行充电的电池单元中的电池管理模块发出结束充电指令。

在理想状态下，所述电压参数U_bmc，电压U_ba和电压U_ch相等，所述电流参数I_bmc，进行充电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池充电整流装置输出端测量的电流I_ch相等。但是，由于电压和电流传感器的测量精度，在实际应用中需要通过“进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值”和“进行充电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池充电整流装置输出端测量的电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第七阈值”来判断电池充电整流装置与进行充电的蓄电池组串之间直接相连，未有进行充电的电池单元中的接触器非正常断开或其他电池单元中的接触器非正常闭合导致的充电电流中断或分流。根据电压传感器的测量精度，设定第六阈值，其值可以取(0.1～0.2)V，根据电流传感器的测量精度和恒流充电阶段的电流值，设定第七阈值，其值可以取(0.05％～0.1％)I_N，I_N为核容恒流放电或核容后恒流充电阶段的电流值。由于电池充电整流装置对输入参数的执行精度、电压和电流传感器的测量精度、蓄电池组串的非线性阻抗特性，在实际应用中需要通过“进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电参数中的电压参数U_bmc分别与所述电压U_ba和电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第八阈值或所述放电参数中的电流参数I_bmc分别与所述电流I_ba和电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第九阈值”来判断电池充电整流装置对电池管理模块提供的充电参数的正确执行，同时，由于蓄电池组串的非线性阻抗特性，在大部分时间其对电池充电整流装置的输出电压和输出电流只能响应其一，即电压参数U_bmc和电流参数I_bmc只执行其一，另一需由蓄电池组串的阻抗决定，即前述两个充电参数阈值比较为“或”的关系。根据电池充电整流装置的参数执行精度和电压传感器的测量精度，设定第八阈值，其值可以取(0.3～0.5)V，根据电池充电整流装置的参数执行精度、电流传感器的测量精度和恒流充电阶段的电流值，设定第九阈值，其值可以取(0.2％～0.3％)I_N。

在步骤807，当第一充电条件不满足，或者所述电池管理模块发出结束充电指令时，电池充电整流装置结束充电，进行充电的电池单元中的充电接触器断开，充电结束。当蓄电池组串的充电状态达到充电终止状态，导致充电结束，直流电源设备转至正常运行状态，蓄电池组串进入开路静置状态；当交流电源失电导致充电结束，电池充电整流装置结束充电，直流电源设备转至充电期间交流失电后放电状态，等待交流恢复后重新进入充电状态；若其他因素导致放电结束，直流电源设备转至故障等待状态，等待人工处置后重新进入充电状态。

由于上述实施例在具体应用中出现了九个预先设定的阈值，为了便于技术人员理解，将九个阈值在表1中罗列。

表1预先设定的阈值

示例性远程运维系统

图9为本发明一示例性实施例提供的基于云平台的直流电源设备远程运维系统的结构示意图。如图9所示，本实施例所述的基于云平台的直流电源设备远程运维系统包括监控终端135、云平台134、网关机133和直流电源设备100。其中：监控终端135通过厂站外广域网与云平台134通信；

云平台134通过厂站外广域网与厂站内网关机133通信；

所述网关机133通过厂站内局域网与厂站内直流电源设备100的监控装置132通信。

现在除了超高压、特高压变电站/换流站和大型火力发电厂，通常采用运维区域内各厂站无人值班，运维驻地统一值守的运维模式。本实施例通过接入云平台134的监控终端135，实现在运维驻地远程监控厂站内直流电源设备的自动运维，避免了运维人员到现场操作和在现场值守监视设备运行，降低了现场人工工作量。

由于厂站内局域网络通常采用DL/T 860(IEC 61850)通信协议，厂站外广域网络通常采用DL/T 634.5104(IEC 60870-5-104)通信协议，需要厂站内网关机133进行通信协议转换，网关机133同时还可进行边缘计算，缓解云端的部分计算工作量。

通过云平台134可将大量的计算及数据存储工作转移至云上，并由计算机专业人员维护；运维人员在驻地可通过任意一台计算机终端，利用浏览器接入云端，避免了运维人员在驻地对计算机系统的维护，降低了运维人员的技能要求。

本实施例中的远程运维系统具备“正常运行”、“交流失电”、“核容放电”、“充电”和“故障等待”五种工作状态。(1)在“正常运行”状态，母线整流装置101为直流母线105上的直流负荷供电，蓄电池组串107处于开路静置状态，但会发生微量的自放电；蓄电池组串处于开路静置状态一段时间后，需补充充电。(2)“交流失电”状态又可分为“正常运行期间交流失电后放电”和“核容放电或充电期间交流失电后放电”；在正常运行期间交流失电，全部蓄电池组串参与放电，从开路静置转为向直流母线上的直流负荷供电；在核容放电或充电期间交流失电，电池充电整流装置或电池放电逆变装置停止工作，原有的核容放电或充电被终止，蓄电池组串处于容量不足状态或未完全充电状态；由于有充放电控制阀106内单向导通的硅元件121，根据参与核容放电或充电的蓄电池组串的端电压，若其端电压高于其他蓄电池组串，则先行放电，若其端电压低于其他蓄电池组串，则处于开路静置状态，等待其他蓄电池组串部分放电后达成端电压一致，再一起放电。(3)在核容放电状态，母线整流装置为直流母线上的直流负荷供电，电池放电逆变装置对蓄电池组串进行核对性放电。(4)“充电”状态又可分为“交流失电放电后充电”、“核容放电后充电”和“开路静置后补充充电”状态。在充电状态，母线整流装置为直流母线上的直流负荷供电，电池充电整流装置为蓄电池组串充电，弥补交流失电后放电、核容放电、开路静置自放电造成的储备电量损失；若多个蓄电池组串的电池管理模块向监控装置请求充电，则按照预先排定的充电顺序，依次充电，未充电蓄电池组串处于开路静置状态。(5)在“故障等待”状态，由于直流电源设备故障或异常，原有的核容放电或充电被终止，蓄电池组串进入开路静置，等待人工故障处置完毕后轮序充电。

示例性远程运维方法

图10是本发明一示例性实施例提供的基于云平台的直流电源设备远程运维方法的流程示意图。如图10所示，本实施例所述基于云平台的直流电源设备远程运维方法从步骤1001开始。

在步骤1001，监控终端135向云平台134发送远程核对性放电指令。

在步骤1002，云平台134接收监控终端135的远程核对性放电指令，且直流电源设备100传输至云平台134的数据满足第一初始条件时，向直流电源设备发送核对性放电指令。

在步骤1003，直流电源设备100接收云平台134的核对性放电指令后，进行核对性放电。

本实施例中，云平台接收监控终端的远程核对性放电指令后，根据接收的直流电源设备传输的数据进行独立的判断(可将云平台接收直流电源设备传输本地运行数据后在云平台存储的数据称为第二运行数据)。当接收的数据满足开展远程核对性放电的第一初始条件时，发送远程核对性放电指令至直流电源设备，否则回复监控终端拒绝向直流电源设备下发指令。直流电源设备采集的数据在传输至云平台的过程中，可能会因为通信拥堵，中断造成数据缺失或数据不能及时同步，因此，云平台依据自身接收并存储的数据先行判断进行远程核对性放电是否满足条件，保证了监控终端通过浏览器远程发令的便利性，再由直流电源设备依据采集并存储本地数据进行第二次判断，避免了因为数据延误而导致的远程判断错误，避免了蓄电池组串核对性放电误发起造成的现场核容失控，同时也避免了由监控终端直接调用直流电源设备本地运行数据(也可称第一运行数据)而造成的大量数据在二者之间的往复传递，导致监控终端复杂化和更多的数据延误和缺失。

优选地，所述第一初始条件包括：

直流电源设备中全部电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器状态正常；

拟进行核对性放电的电池单元中的充电接触器和全部电池单元中的放电接触器的开闭状态全部为断开；直流电源设备的交流电源供电正常；母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池放电逆变装置未处于核对性放电状态；以及拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值。

在本实施例中，运维人员根据直流电源设备内蓄电池组串的维护计划确定何时开展远程核对性放电，需从保证区域电网安全、保电任务和蓄电池组串的核容周期间隔等角度，确定近期的蓄电池组串核容维护计划，在远程核对性放电指令中需指定具体的进行核容的蓄电池组串。

为了保证直流电源设备核对性放电后能及时充电，不增加蓄电池组串亏容、降低备电能力导致的供电风险，对于所述第一初始条件的具体解释如下：

(1)预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器工作状态正常，是指上述接触器未出现粘连、动作卡死和烧蚀断开等故障，即在监控装置中未收到故障信号或未被监控装置判断为故障，则被判定为“状态正常”；通过数据多源校核发现接触器出现触点粘连、动作卡死和烧蚀断开，母线整流装置、电池充电整流装置和电池放电逆变装置出现指令拒动、输入输出失准越限或内部故障后，不经运维人员处置，将一直处于异常状态，需要运维人员确认复归后，才可再次开展核容放电；通信异常可由通信拥堵或通信延迟造成，允许自恢复至正常状态。

(2)由于核对性放电降低了直流电源设备的备电能力，在核容放电前，所有涉及核容放电、核容放电后充电，以及涉及其他蓄电池组串备电能力的部分，均需正常，不能因为核容放电增加直流电源设备额外的风险，若有异常，需人工现场处置或通信异常自行消除后，再进行核容放电。

(2)母线整流装置和电池充电整流装置无异常状态；若母线整流装置异常，或处于交流失电状态，直流母线上的直流负荷将由蓄电池组串供电，此时不允许核容放电；若其他蓄电池组串正在进行核容放电，不允许多个蓄电池组串同时进行核容放电；由于核容放电时间加上静置时间已经接近核容放电后充电时间，若其他蓄电池组串正在进行充电，允许进行核容放电。

(4)由于放电接触器断开，拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba应与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis不同，需判断充放电控制阀内放电接触器是否由于触点粘连或动作卡死，实际上处于闭合状态。放电接触器异常，一直处于闭合状态虽然不影响放电进程，但在核容放电后影响充电，因此不允许进行核容放电。由于拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器与在电池放电逆变装置侧的电压传感器存在测量误差，电池电压传感器测量的电压U_ba与在电池放电逆变装置侧的电压传感器测量的电压U_dis在数值上有大概率不是相等的，从实际应用考虑，设置“拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值”，根据传感器的测量精度，第一阈值可以取(0.1～0.2)V。

当直流电源设备采集并存储的数据不满足第一初始条件时，直流电源设备恢复正常运行状态，不进行远程核容放电。所述正常运行状态是指直流电源设备未进行核容放电和充电，交流电源供电正常时的正常供电状态，母线整流装置为直流母线上的直流负荷供电，蓄电池组串处于开路静置的备电状态。

在本实施例中，对比第一初始条件和第二初始条件可知，两者的内容相同，其差异在于，云平台根据从直流电源设备接收并存储的数据判断第一初始条件是否满足，而直流电源设备的监控装置是直接根据其采集并存储的本地数据判断第二初始条件是否满足。采用这种设计的原因在于，在进行直流电源设备远程运维时，从监控终端135至电池充电整流装置103或电池放电逆变装置104之间的通信环节过多，若出现通信故障或通信长时间延迟将导致现场信息不能及时上传，远方指令无法顺利下达，运维人员对现场突变难以及时响应，导致核容工作失控，造成现场安全风险。因此，为了避免所述风险的发生，所述远程运维方法建立了相互独立的三个控制层级，各控制层级内运行独自的安全机制，各层的安全机制自主运行，不依赖其他层级的信息交互，不参与其他层级的安全机制运行，避免通信中断、通信延迟、层级内安全环节局部失效造成的整体安全机制失效。

本实施例所述的三个控制层级为：(1)云平台层，其为依据云平台已经接收到的现有数据，判断直流电源设备是否具备远程核容条件(第一初始条件)，能否开展远程核容工作的程序控制层级。云平台层负责对运维人员在监控终端135发出的远程核对性放电指令进行判断，若根据云平台存储的数据确定直流电源设备的当前条件适宜开展远程核对性放电，将远程核对性放电指令下发至直流电源设备内的监控装置132，若不适宜远程核对性放电，回复监控终端135并拒绝指令下发。(2)直流电源设备层，包括母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置、监控装置和蓄电池组串配属的电池管理系统，其为直流电源设备内各组件通过本地串行通信网络，相互通信并实现自主控制的控制层级，相当于上述实施例中第一本地通信网络和第二本地通信网络之间通过数据交换进行远程核容性放电和蓄电池组串的充电。直流电源设备层负责直流电源设备的自动运行，在其的“正常运行”、“核容放电”和“充电”三种由监控装置主导的工作状态，母线整流装置按照监控装置提供的参数一直恒压运行，维持直流母线电压的恒定；直流电源设备层的监控装置接收远程核对性放电指令后，根据本地存储的数据判断是否满足第二初始条件，确定是否对远程核对性放电指令指定的蓄电池组串进行远程核对性放电，以及将进行核容放电的蓄电池组串的电池管理模块提供的放电参数转发至电池放电逆变装置；在完成核对性放电，交流供电恢复或者电池管理模块发出补充充电请求的情形下，由监控装置根据预先设定的充电排序，根据电池管理模块提供的充电参数，依次对蓄电池组串进行充电。进行远程核对性放电相当于对蓄电池组串的深度放电，需要开路静置去极化，避免立即充电造成的电池快速升温，在远程核对性放电结束后一般需要等待30min～2h，才能进行充电；交流失电放电后，也需静置才能充电，只是需要依据放电深度，适度缩短静置时间。(3)电池单元层，包括电池单元内充放电控制阀中的放电接触器和充电接触器的控制电气回路，其为机械逻辑控制层级，依靠机械原理实现蓄电池组串的过温保护和接触器的机械互锁，参见上述实施例中的充电接触器的控制电气回路和放电接触器的控制电气回路。

本实施例中通过云平台的预先判断可以避免运行人员的主观因素对直流电源设备自动运行的过多打扰，保证了厂站实时控制，减少了厂站内局域网络的通信压力；通过第一初始条件和第二初始条件两次判断，则避免了由于通信问题导致的直流电源设备内存储的数据和云平台接收的数据不能及时同步，云平台根据过时数据启动远程核容放电。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (26)

1.一种用于直流电源设备的电池单元，其特征在于，所述电池单元包括充放电控制阀、蓄电池组串和电池管理模块；

所述充放电控制阀具备电池端口、母线端口、充电端口、放电端口和公共端端口；

所述电池端口与所述蓄电池组串的正负极中的其中一极相连，其中，所述相连的一极为正负极中的第一极，另一极为正负极中的第二极。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述充放电控制阀由单向导通的硅元件、充电接触器、放电接触器、电池电流传感器和电池电压传感器相连而成，其中：

单向导通的硅元件、充电接触器的常开触点、放电接触器的常开触点和电池电流传感器的一端相连在一起；

电池电流传感器的另一端与电池电压传感器的一端，以及电池端口相连；

单向导通的硅元件的另一端接至母线端口；

充电接触器的常开触点的另一端接至充电端口；

放电接触器的常开触点的另一端接至放电端口；

电池电压传感器的另一端接至公共端端口。

3.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，所述单向导通的硅元件的正向电流方向为所述蓄电池组串向所述母线端口放电的方向。

4.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，所述蓄电池组串由L个锂离子电池单体组成，每个锂离子电池单体上固定有热敏继电器，L为不小于1的任意整数。

5.根据权利要求4所述的电池单元，其特征在于，所述电池单元包括所述放电接触器的控制电气回路，其中：

所述放电接触器的控制电气回路是所述放电接触器的线圈、所述放电接触器的线圈供电电源、用于控制所述放电接触器的中间继电器的常开触点和所述蓄电池组串中全部锂离子电池单体上热敏继电器的常闭触点相互串联形成的闭环回路。

6.根据权利要求4所述的电池单元，其特征在于，所述电池单元包括所述充电接触器的控制电气回路，其中：

所述充电接触器的控制电气回路是所述充电接触器的线圈，所述充电接触器的线圈供电电源，用于控制所述充电接触器的中间继电器的常开触点和所述蓄电池组串中全部锂离子电池单体上热敏继电器的常闭触点相互串联形成的闭环回路。

7.一种包括权利要求1-6中任意一种电池单元的直流电源设备，其特征在于，所述直流电源设备包括：

母线整流装置，电池充电整流装置，电池放电逆变装置，直流母线，监控装置和至少一个电池单元；

母线整流装置的输出端和直流母线并联；

每个电池单元通过充放电控制阀连接直流母线、电池充电整流装置和电池放电逆变装置。

8.根据权利要求7所述的直流电源设备，其特征在于，每个电池单元中充放电控制阀的母线端口与直流母线的所述第一极相连，充电端口与电池充电整流装置输出端的所述第一极相连，放电端口与电池放电逆变装置输入端的所述第一极相连；

全部电池单元中的蓄电池组串、直流母线、电池充电整流装置输出端和电池放电逆变装置输入端的所述第二极直接相连在一起，形成第二极公共端；

全部电池单元中充放电控制阀的公共端端口与所述第二极公共端相连。

9.根据权利要求7所述的直流电源设备，其特征在于，所述直流电源设备还包括预充电回路，所述预充电回路由预充电阻和预充接触器的常开触点串联组成，所述预充电回路并联在所述电池充电整流装置输出端的两极。

10.根据权利要求7所述的直流电源设备，其特征在于，每个电池单元的放电接触器的控制电气回路中还串联所述放电接触器的互锁接触器的常闭辅助触点，其中，所述放电接触器的互锁接触器包括与所述放电接触器属于同一个电池单元的充电接触器和不属于同一个电池单元的全部放电接触器。

11.根据权利要求9所述的直流电源设备，其特征在于，每个电池单元的充电接触器的控制电气回路中还串联所述充电接触器的互锁接触器的常闭辅助触点，其中，所述充电接触器的互锁接触器包括预充接触器，与所述充电接触器属于同一个电池单元的放电接触器和不属于同一个电池单元的全部充电接触器。

12.根据权利要求7所述的直流电源设备，其特征在于，所述直流电源设备内的通信网络包括：第一本地通信网络和第二本地通信网络；

所述第一本地通信网络连接监控装置、母线整流装置、电池充电整流装置和电池放电逆变装置，所述第二本地通信网络连接监控装置和每个蓄电池单元的电池管理模块；

通过所述监控装置实现所述第一本地通信网络和第二本地通信网络之间的数据交换。

13.一种对权利要求7至12中任意一种直流电源设备进行核对性放电的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于核对性放电指令，当第二初始条件满足时，进行核对性放电的电池单元中的放电接触器闭合；

验证所述放电接触器处于闭合状态，若所述放电接触器未闭合，核对性放电结束；

当所述放电接触器闭合时，电池放电逆变装置按照进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电参数放电，所述放电参数包括放电电压参数U_bmf和放电电流参数I_bmf；

当满足核对性放电结束条件时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二初始条件包括：

全部电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器状态正常；拟进行核对性放电的电池单元中的充电接触器和全部电池单元中的放电接触器的开闭状态全部为断开；

交流电源供电正常；母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池放电逆变装置未处于核对性放电状态；以及拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述验证放电接触器处于闭合状态包括：

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值，证明所述放电接触器已闭合；

当进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值，证明所述放电接触器未闭合。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当满足核对性放电结束条件时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束包括：

当第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串达到放电终止状态时，或者第一放电条件满足，且进行核对性放电的电池单元中的蓄电池组串状态异常时，进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块发出结束放电指令；

当第一放电条件不满足，或所述电池管理模块发出结束放电指令时，电池放电逆变装置结束放电，所述放电接触器断开，核对性放电结束。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一放电条件包括：

进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第一阈值；进行核对性放电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池放电逆变装置输入端测量的电流I_dis的差值的绝对值不大于设置的第二阈值；进行核对性放电的电池单元中的电池管理模块提供的放电电压参数U_bmf分别与所述电压U_ba和电压U_dis的差值的绝对值不大于设置的第三阈值或所述放电电流参数I_bmf分别与所述电流I_ba和I_dis的差值的绝对值不大于设置的第四阈值；交流电源未失电；进行核对性放电的电池单元中的放电接触器未断开；电池放电逆变装置，母线整流装置、电池充电整流装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出。

18.一种对权利要求7至12中任意一种直流电源设备进行充电的方法，其特征在于，所述方法包括：

当第三初始条件满足时，进行充电的电池单元预充电；

当预充电结束时，进行充电的电池单元中的充电接触器闭合；

验证所述充电接触器处于闭合状态，若所述充电接触器未闭合，充电结束；

当所述充电接触器闭合时，电池充电整流装置按照进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电参数充电，所述充电参数包括充电电压参数U_bmc和充电电流参数I_bmc；

当满足充电结束条件时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第三初始条件包括：

拟进行充电的电池单元中的蓄电池组串完成放电后静置或需要补充充电；

拟进行充电的电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，拟进行充电的电池单元中的放电接触器和拟进行充电的电池单元之外的其他电池单元中的充电接触器状态正常；预充接触器，以及拟进行充电的电池单元中的放电接触器和拟进行充电的电池单元之外的其他电池单元中的充电接触器的开闭状态全部为断开；

交流电源供电正常；电池充电整流装置与监控装置之间，以及监控装置与拟进行充电的电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池充电整流装置未处于充电状态。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进行充电的电池单元预充电包括：

闭合预充电回路中的预充接触器和/或升高电池充电整流装置的输出电压；

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值持续大于设置的第五阈值时，预充电失败，所述预充接触器断开，充电结束；

当所述电压U_ba与电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第五阈值时，所述预充接触器断开，预充电结束。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述验证充电接触器处于闭合状态包括：

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值时，证明所述充电接触器已闭合；

当进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值大于设置的第六阈值时，证明所述充电接触器未闭合。

22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，当满足充电结束条件时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束包括：

当第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串达到充电终止状态时，或者第一充电条件满足，且进行充电的电池单元中的蓄电池组串状态异常时，进行充电的电池单元中的电池管理模块发出结束充电指令；

当第一充电条件不满足，或所述电池管理模块发出结束充电指令时，电池充电整流装置结束充电，所述充电接触器断开，充电结束。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一充电条件包括：

进行充电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba和电池充电整流装置输出端测量的电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第六阈值；进行充电的电池单元中的电池电流传感器测量的电流I_ba和电池充电整流装置输出端测量的电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第七阈值；进行充电的电池单元中的电池管理模块提供的充电电压参数U_bmc分别与所述电压U_ba和电压U_ch的差值的绝对值不大于设置的第八阈值或所述放电电流参数I_bmc分别与所述电流I_ba和电流I_ch的差值的绝对值不大于设置的第九阈值；交流电源未失电；进行充电的电池单元中的充电接触器未断开；电池充电整流装置与监控装置之间，监控装置与进行充电的电池单元中的电池管理模块之间的通信正常，无故障信号发出。

24.一种包括权利要求7至12中任意一种直流电源设备的基于云平台的远程运维系统，其特征在于，所述系统包括：监控终端、云平台、网关机和直流电源设备；

其中：监控终端通过厂站外广域网与云平台通信；

云平台通过厂站外广域网与厂站内网关机通信；

所述网关机通过厂站内局域网与厂站内直流电源设备的监控装置通信。

25.一种对权利要求24所述系统进行远程运维的方法，其特征在于，所述方法包括：

监控终端向云平台发送核对性放电指令；

当云平台接收监控终端的核对性放电指令，且直流电源设备传输至云平台的数据满足第一初始条件时，云平台向直流电源设备发送核对性放电指令；

直流电源设备接收云平台的核对性放电指令后，进行核对性放电。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一初始条件包括：

直流电源设备内全部电池单元中的蓄电池组串状态正常；预充接触器，以及全部电池单元中的充电接触器和放电接触器状态正常；拟进行核对性放电的电池单元中的充电接触器和全部电池单元中的放电接触器的开闭状态全部为断开；

直流电源设备的交流电源供电正常；母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置与监控装置之间，以及监控装置与全部电池单元中的电池管理模块之间通信正常，无故障信号发出；电池放电逆变装置未处于核对性放电状态；以及拟进行核对性放电的电池单元中的电池电压传感器测量的电压U_ba与电池放电逆变装置输入端测量的电压U_dis的差值的绝对值大于设置的第一阈值。

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