CN115967157A - 一种电池组串多路并联的直流电源系统及并离线控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组串多路并联的直流电源系统及并离线控制方法，系统包括：母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置、直流母线和电池单元；电池单元包括充放电控制阀和蓄电池组串；其中，母线整流装置的输出端和直流母线并联；充放电控制阀接入蓄电池组串、直流母线、电池充电整流装置和电池放电逆变装置之间，实现对四者的并联控制。控制方法包括：蓄电池放电离线控制方法和蓄电池充电并线控制方法。避免了传统蓄电池核容方式的离线放电、离线充电和在线充电对直流电源系统运行方式的影响，保持核容期间蓄电池剩余或充入容量的备电能力，维持蓄电池核容期间直流母线电压的恒定，提升直流电源系统在蓄电池维护期间的可靠性。

Description

一种电池组串多路并联的直流电源系统及并离线控制方法

技术领域

本发明涉及直流电源系统技术领域，并且更具体地，涉及一种电池组串多路并联的直流电源系统及并离线控制方法。

背景技术

直流电源系统是电力系统厂站中继电保护、自动控制、安全稳定系统的工作电源，被誉为厂站二次系统的心脏，直流电源系统出现故障，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的开路隐患，降低了直流电源系统的供电可靠性，锂离子电池替代一直是直流电源系统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系统中铅酸蓄电池的浮充电运行方式，为了实现电池替代，锂电直流电源系统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。这项工作是直流电源系统运行维护的主要工作，称为蓄电池核对性放电，简称核容，通常由运维人员根据运维计划安排，确定核容时间。蓄电池核容分为核容放电和核容后充电两个阶段。在传统核容方式中，运维人员需要将蓄电池脱离母线，用外接放电装置对蓄电池恒流放电，此时直流电源系统完全丧失了核容蓄电池的备电能力。在一段母线配一组蓄电池的直流系统，需要外接应急蓄电池组；在两段母线配两组蓄电池的直流系统，需要合上母线联络开关，将两段母线连接成一段母线。外接放电装置通常为将直流电逆变成交流电，回馈交流电网的有源逆变放电装置或纯电阻发热放电装置。

在传统核容后充电方式中，有蓄电池脱离母线充电和在线充电两种方案。脱离母线充电在充电期间丧失了蓄电池的备电能力，而且充电后的蓄电池电压高于直流母线的正常运行电压，需要蓄电池逐渐去极化，电池电压逐渐回落，接近直流母线电压时，才能接入直流母线，需要较长时间的等待。

核容后在线充电主要面临三个问题：1、由于核容后蓄电池的电压大幅降低，为避免两组蓄电池之间的环流，需要先退出应急蓄电池组或断开母线联络开关，再将核容后的蓄电池组接入直流母线，造成直流母线上短时间无挂接蓄电池，若此时直流供电网络中发生短路故障，由于没有蓄电池提供冲击性短路电流，供电网络中的保护电器无法过流脱扣，将导致整段直流母线失电；2、在核容后的蓄电池组接入直流母线瞬间，由于蓄电池组与直流母线的电压差异，直流母线上充电机中的电容将向蓄电池组注入瞬时冲击性电流，蓄电池内部承受冲击性电动力，减损蓄电池寿命；3、在线充电将导致直流母线电压随蓄电池电压波动，在充电初期低于正常运行电压，在充电末期高于正常运行电压，直流母线的电压波动将造成接于直流母线上二次系统设备内的二次电源使用寿命减损。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种电池组串多路并联的直流电源系统，包括：

母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置、直流母线和电池单元；所述电池单元包括充放电控制阀和蓄电池组串；其中，

所述母线整流装置的输出端和所述直流母线并联；所述充放电控制阀接入所述蓄电池组串、所述直流母线、所述电池充电整流装置和所述电池放电逆变装置之间，实现对四者的并联控制。

进一步的，所述充放电控制阀为四端口单极电气网络，具备电池端口、母线端口、充电端口和放电端口，四个端口分别与所述蓄电池组串、所述直流母线、所述电池充电整流装置输出端和所述电池放电逆变装置输入端的正负极中的任一极相连。

进一步的，所述蓄电池组串由L个锂离子电池组成，L为不小于1的任意整数。

进一步的，所述蓄电池组串配有电池管理系统。

进一步的，所述充放电控制阀，包括单向导通的硅元件链、预充电阻、充电接触器和放电接触器；

所述单向导通的硅元件链的一端、所述预充电阻的一端、所述充电接触器的一端和所述放电接触器的一端相连在一起。

进一步的，所述单向导通的硅元件链的另一端接至所述母线端口，所述预充电阻的另一端接至所述电池端口，所述充电接触器的另一端接至所述充电端口，所述放电接触器的另一端接至所述放电端口；所述预充电阻的两端并联预充接触器。

进一步的，所述单向导通的硅元件链由单向导通的硅元件组成，所有单向导通的硅元件的正向电流方向一致，所述正向电流方向为所述蓄电池组串向所述直流母线放电的方向。

进一步的，所述单向导通的硅元件链，分为P档，P为不小于1的任意整数，每档的单向导通的硅元件的个数为2^u-1，其中u为档位序号，1≤u≤P；每档单向导通的硅元件的两端并联档位接触器。

进一步的，所述单向导通的硅元件的数量M应满足：

MV_th≥V_dmax

和

其中，V_th为所述单向导通的硅元件的死区电压，V_dmax为所述蓄电池组串充电时的最高端电压与所述直流母线电压的差值，P为所述单向导通的硅元件链的档位数量，u为所述单向导通的硅元件链的档位序号，1≤u≤P。

进一步的，所述单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为：

其中，r_u为所述单向导通的硅元件链中第u档的档位接触器的状态赋值，所述档位接触器断开时r_u赋值为1，所述档位接触器闭合时r_u赋值为0。

本发明同时提供一种对上述权利要求中的任意一种系统进行蓄电池放电的离线控制方法，包括：

在确定待放电的电池单元满足放电的初始条件时，所述待放电的电池单元中充放电控制阀中的放电接触器闭合；

所述电池放电逆变装置根据所述待放电的电池单元中蓄电池组串的电池管理系统的放电指令，对所述蓄电池组串开始放电；

在所述电池管理系统判定所述蓄电池组串达到放电终止状态时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，所述放电的初始条件为：待放电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，待放电的电池单元中充放电控制阀中充电接触器断开、预充接触器闭合，直流电源系统中全部充放电控制阀中的放电接触器断开。

进一步的，还包括：

在所述电池管理系统判定放电的电池单元中蓄电池组串状态异常时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，还包括：

在所述电池管理系统通信异常或发出自身故障信号时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，还包括：

在所述电池放电逆变装置通信异常或发出自身故障信号时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，还包括：

在交流失电时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

本发明同时提供一种对上述权利要求中的任意一种系统进行蓄电池充电的并线控制方法，包括：

在确定待充电的电池单元满足充电的初始条件时，所述待充电的电池单元中充放电控制阀中的预充接触器断开、充电接触器闭合，所述电池充电整流装置对所述蓄电池组串预充电；

所述蓄电池组串预充电结束时，所述充放电控制阀中的预充接触器闭合；

所述电池充电整流装置根据所述蓄电池组串的电池管理系统的充电指令，对所述蓄电池组串开始充电；

在所述蓄电池组串的端电压不超过直流母线电压时，调整所述充放电控制阀中的档位接触器，使所述充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1；在所述蓄电池组串的端电压大于所述直流母线电压时，调整所述充放电控制阀中的档位接触器，使所述充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q符合qV_th＞V_d≥(q-1)V_th，其中，V_d为蓄电池组串的端电压与所述直流母线电压的差值；

在所述电池管理系统判定所述蓄电池组串达到充电终止状态时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，所述充电的初始条件为：待充电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，待充电的电池单元中充放电控制阀中放电接触器断开，直流电源系统中全部充放电控制阀中的充电接触器断开、预充接触器闭合。

进一步的，还包括：

在所述电池管理系统判定充电的电池单元中蓄电池组串状态异常时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，还包括：

在所述电池管理系统通信异常或发出自身故障信号时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，还包括：

在所述电池充电整流装置通信异常或发出自身故障信号时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，还包括：

在交流失电时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

从而，本发明避免传统蓄电池核容方式的离线放电、离线充电和在线充电对直流电源系统运行方式的影响，可以实现蓄电池在线核容放电和在线核容后充电，核容期间不需要将蓄电池离线，不影响直流电源系统的运行方式，避免传统蓄电池核容方式所需的人工蓄电池接入操作、退出操作和母线联络开关倒闸操作。

本发明保持蓄电池核容放电和核容后充电期间，放电剩余容量或充电充入容量的在线备电能力。在整个蓄电池核容期间，核容蓄电池全程在线，提升了直流电源系统在蓄电池维护期间的可靠性。

本发明在一段母线上实现了蓄电池组串的多路并联互备，单一蓄电池组串核容，并不影响其他蓄电池组串的备电能力，不影响其他蓄电池组串提供冲击性短路电流的能力，提升了直流电源系统在蓄电池维护期间的可靠性；单一蓄电池组串核容，备电容量最多减少N分之一(N为蓄电池组串数量)，而两段母线配两组蓄电池的直流电源系统，一组蓄电池核容，备电容量减少一半，提升了直流电源系统在蓄电池维护期间的可靠性。

本发明维持蓄电池核容期间的离线放电阶段，电池电压逐渐降低时，和并线充电阶段，电池电压逐渐升高，甚至高于直流母线电压时，直流母线电压的恒定，避免直流母线电压波动对二次系统设备内二次电源的影响。

本发明在蓄电池充电前，安排预充电过程，蓄电池和充电机输出端之间先接入预充电阻，避免充电机中的电容与蓄电池电压不等，并联时形成的瞬时冲击性电流。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1是本发明提供的一种电池组串多路并联的直流电源系统的结构图；

图2是本发明提供的一种蓄电池放电的离线控制方法的流程示意图；

图3是本发明提供的一种蓄电池充电的并线控制方法的流程示意图；

图4是本发明第一种实施方式涉及的充放电控制阀结构图；

图5是本发明第二种实施方式涉及的蓄电池放电离线控制方法的程序流程图；

图6是本发明第二种实施方式涉及的蓄电池充电并线控制方法的程序流程图；

其中：101为母线整流装置；103为电池充电整流装置；104为电池放电逆变装置；105为直流母线；106为充放电控制阀；107为蓄电池组串；110为负极公共端；113为充放电控制阀的充电端口；114为充放电控制阀的放电端口；115为充放电控制阀的母线端口；117为充放电控制阀的电池端口；120为单向导通的硅元件链的档位接触器；121为单向导通的硅元件；122为多档位的单向导通的硅元件链；123为充放电控制阀的充电接触器；124为充放电控制阀的放电接触器；125为充放电控制阀的预充电阻；126为预充电阻的预充接触器。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

图1是本发明提供的一种电池组串多路并联的直流电源系统的结构图，如图1所示，所述直流电源系统，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和电池单元；电池单元包括充放电控制阀106和蓄电池组串107；其中，

母线整流装置101的输出端和直流母线105并联；充放电控制阀106接入蓄电池组串107、直流母线105、电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104之间，实现对四者的并联控制。

充放电控制阀106为四端口单极电气网络，具备电池端口117、母线端口115、充电端口113和放电端口114，四个端口分别与蓄电池组串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输入端的正负极中的任一极相连。图1中充放电控制阀106在正极回路，在编号为u＝1或u＝2的电池单元，充放电控制阀106的电池端口117与属于同一电池单元的蓄电池组串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u＝1或u＝2的电池单元，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113输出端的负极和电池放电逆变装置114输入端的负极直接相连，形成负极公共端110；若充放电控制阀106在负极回路，与前述相反。

蓄电池组串107由L个锂离子电池串联组成，L为不小于1的任意整数；在标称电压为220V的直流电源系统，L通常为68。蓄电池组串107配有电池管理系统，电池管理系统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的充电电压和电流。电池管理系统发送的指令包括电压参数指令、电流参数指令、开始充电/放电指令和结束充电/放电指令。电池管理系统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(即充满电状态)，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。

充放电控制阀包括单向导通的硅元件链、预充电阻、充电接触器和放电接触器；

所述单向导通的硅元件链的一端、所述预充电阻的一端、所述充电接触器的一端和所述放电接触器的一端相连在一起。

所述单向导通的硅元件链的另一端接至所述母线端口，所述预充电阻的另一端接至所述电池端口，所述充电接触器的另一端接至所述充电端口，所述放电接触器的另一端接至所述放电端口；所述预充电阻的两端并联预充接触器。

所述单向导通的硅元件链由单向导通的硅元件组成，所有单向导通的硅元件的正向电流方向一致，所述正向电流方向为所述蓄电池组串向所述直流母线放电的方向。

所述单向导通的硅元件链，分为P档，P为不小于1的任意整数，每档的单向导通的硅元件的个数为2^u-1，其中u为档位序号，1≤u≤P；每档单向导通的硅元件的两端并联档位接触器。

所述单向导通的硅元件的数量M应满足：

MV_th≥V_dmax

和

其中，V_th为所述单向导通的硅元件的死区电压，V_dmax为所述蓄电池组串充电时的最高端电压与所述直流母线电压的差值，P为所述单向导通的硅元件链的档位数量，u为所述单向导通的硅元件链的档位序号，1≤u≤P。

所述单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为：

其中，r_u为所述单向导通的硅元件链中第u档的档位接触器的状态赋值，所述档位接触器断开时r_u赋值为1，所述档位接触器闭合时r_u赋值为0。

基于同一发明构思，本发明同时提供一种蓄电池放电的离线控制方法，如图2所示，包括：

步骤S201，在确定待放电的电池单元满足放电的初始条件时，所述待放电的电池单元中充放电控制阀中的放电接触器闭合；

步骤S202，所述电池放电逆变装置根据所述待放电的电池单元中蓄电池组串的电池管理系统的放电指令，对所述蓄电池组串开始放电；

步骤S203，在所述电池管理系统判定所述蓄电池组串达到放电终止状态时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，所述放电的初始条件为：待放电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，待放电的电池单元中充放电控制阀中充电接触器断开、预充接触器闭合，直流电源系统中全部充放电控制阀中的放电接触器断开。

进一步的，还包括：在所述电池管理系统判定放电的电池单元中蓄电池组串状态异常时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，还包括：在所述电池管理系统通信异常或发出自身故障信号时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，还包括：在所述电池放电逆变装置通信异常或发出自身故障信号时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

进一步的，还包括：在交流失电时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

基于同一发明构思，本发明同时提供一种蓄电池充电的并线控制方法，如图3所示，包括：

步骤S301，在确定待充电的电池单元满足充电的初始条件时，所述待充电的电池单元中充放电控制阀中的预充接触器断开、充电接触器闭合，所述电池充电整流装置对所述蓄电池组串预充电；

步骤S302，所述蓄电池组串预充电结束时，所述充放电控制阀中的预充接触器闭合；

步骤S303，所述电池充电整流装置根据所述蓄电池组串的电池管理系统的充电指令，对所述蓄电池组串开始充电；

步骤S304，在所述蓄电池组串的端电压不超过直流母线电压时，调整所述充放电控制阀中的档位接触器，使所述充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1；在所述蓄电池组串的端电压大于所述直流母线电压时，调整所述充放电控制阀中的档位接触器，使所述充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q符合qV_th＞V_d≥(q-1)V_th，其中，V_d为蓄电池组串的端电压与所述直流母线电压的差值；

在所述电池管理系统判定所述蓄电池组串达到充电终止状态时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，所述充电的初始条件为：待充电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，待充电的电池单元中充放电控制阀中放电接触器断开，直流电源系统中全部充放电控制阀中的充电接触器断开、预充接触器闭合。

进一步的，还包括：在所述电池管理系统判定充电的电池单元中蓄电池组串状态异常时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，还包括：在所述电池管理系统通信异常或发出自身故障信号时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，还包括：在所述电池充电整流装置通信异常或发出自身故障信号时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

进一步的，还包括：在交流失电时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

本发明提供的一种电池组串多路并联的直流电源系统，包括备电、维护核容、交流失电后充电和补充充电四种工作状态；其中，

备电工作状态的控制方法，在正常运行时，母线整流装置101为直流母线上的直流负荷供电，蓄电池组串107处于开路静置状态，为交流失电后直流母线上的直流负荷准备供电；在正常运行时，充放电控制阀106中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，单向导通的硅元件反向承压，隔开了直流母线与蓄电池组串107之间的电压差，交流失电后直流母线电压降低，充放电控制阀106中单向导通的硅元件正向导通，蓄电池组串107向直流母线供电；

维护核容工作状态的控制方法，分为蓄电池放电离线控制方法和蓄电池充电并线控制方法，分别对应核容放电和核容后充电；

交流失电后充电工作状态的控制方法，补充了交流失电后蓄电池组串向直流母线供电的电量损失，控制方法与核容后充电方法相同。

补充充电工作状态的控制方法，补充了蓄电池组串开路静置期间的自放电损失，控制方法与核容后充电方法相同。

本发明提供了一种池组串多路并联的直流电源系统，具体实施如下：

一种电池组串多路并联的直流电源系统，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和电池单元；电池单元包括充放电控制阀106和蓄电池组串107。

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和直流母线105的数量各为1，电池单元的数量为N，其中N为不小于1的任意整数；每套电池单元中充放电控制阀106和蓄电池组串107的数量各为1；在图1中N为2。

在传统方案，正常运行时，直流电源系统中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；采用有源逆变放电装置为蓄电池组核容放电，将蓄电池组输出的直流电逆变成交流电，回馈电网。

本发明将传统方案中充电机的功能拆分为母线整流装置和电池充电整流装置，分别为直流母线上的直流负荷供电和为蓄电池组串充电，由电池放电逆变装置承担核容放电任务；本发明通过充放电控制阀，提供蓄电池组串对直流母线的放电通道，抑制直流母线对蓄电池组串的充电电流和蓄电池组串之间的充电环流，实现一段直流母线上蓄电池组串的多路并联互备；通过充放电控制阀避免了蓄电池组串充放电过程中电压波动对直流母线的影响，通过母线整流装置维持直流母线电压的恒定；通过充放电控制阀实现电池充电整流装置和电池放电逆变装置对蓄电池组串的选择性，实现多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。

母线整流装置101的输出端和直流母线105并联；充放电控制阀106接入蓄电池组串107、直流母线105、电池充电整流装置103和电池放电逆变装置104之间，实现对四者的并联控制。

充放电控制阀106为四端口单极电气网络，具备电池端口117、母线端口115、充电端口113和放电端口114，四个端口分别与蓄电池组串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输入端的正负极中一极相连。在图1中充放电控制阀106在正极回路：在编号为u＝1或u＝2的电池单元，充放电控制阀106的电池端口117与属于同一电池单元的蓄电池组串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u＝1或u＝2的电池单元，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113输出端的负极和电池放电逆变装置114输入端的负极直接相连在一起，形成负极公共端110。若充放电控制阀在负极回路，与前述相反。

蓄电池组串107由L个锂离子电池组成，L为不小于1的任意整数，其中，当L为大于1的任意整数时，L个锂离子电池相互串联；在标称电压为220V的直流电源系统，L通常为68。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；直流母线的正常运行电压为231.0V，交流失电时蓄电池组串的最低电压为204.0V，核容放电时蓄电池组串的最低电压为170.0V；在正常运行状态，蓄电池组串的开路静置电压为224.4V，低于直流母线电压，蓄电池组串的完全充电电压为244.8V，高于直流母线电压。

蓄电池组串107配有其自身的电池管理系统，电池管理系统向电池充电整流装置和电池放电逆变装置发送指令，控制其管理蓄电池组串107的充电电压和电流，判断其管理的蓄电池组串107是否达到放电终止状态或充满电状态，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。电池管理系统发送的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。

通过充放电控制阀，本发明的系统具备“备电”、“维护核容”、“交流失电后充电”和“补充充电”四种工作状态。在“备电”状态，利用充放电控制阀的单向导通特性，不需要程序化的控制方法：在正常运行时，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状态，为交流失电后直流母线上的直流负荷准备供电；在正常运行时，充放电控制阀反向承压，隔开了直流母线与蓄电池组串之间的电压差，交流失电后直流母线电压降低，充放电控制阀正向导通，蓄电池组串向直流母线供电。“维护核容”状态的控制方法分为“蓄电池放电离线控制方法”和“蓄电池充电并线控制方法”，分别对应核容放电和核容后充电；“交流失电后充电”补充了交流失电后蓄电池组串向直流母线供电的电量损失，控制方法与核容后充电方法相同。“补充充电”补充了蓄电池组串开路静置期间的自放电损失，控制方法与核容后充电方法相同。

通过充放电控制阀，本发明的蓄电池组串具有“在线”、“离线”和“并线”三种工作状态，各有不同程度的备电能力。处于“在线”状态时，蓄电池组串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；在“离线”状态，由于核容放电，蓄电池组串的电压进一步偏离直流母线电压，只在直流母线电压大幅降低，低于蓄电池组串的端电压，蓄电池组串才能提供上述两种电流；在“并线”状态，由于核容后充电或开路静置后补充充电，蓄电池组串的电压逐渐接近直流母线电压，在充电后期，蓄电池组串的电压甚至超过直流母线电压，直流母线电压只需小幅降低，蓄电池组串就能提供上述两种电流。

图4为本发明第一种实施方式的充放电控制阀结构图，如图4所示：充放电控制阀106由单向导通的硅元件链122、预充电阻125、充电接触器123常开触点和放电接触器124常开触点的一端相连在一起，在图4中呈十字相连状。

单向导通的硅元件链122的另一端接至母线端口115，预充电阻125的另一端接至电池端口117，充电接触器123常开触点的另一端接至充电端口113，放电接触器124常开触点的另一端接至放电端口114；预充电阻125的两端并联预充接触器126常闭触点。充电接触器123和放电接触器124为常开接触器，预充接触器126为常闭接触器；接触器配备有常开/常闭触点，实现弱电对强电的控制，常开/常闭接触器的差异仅在于未上电的初始状态，常开接触器的触点状态为断开，常闭接触器为闭合，其他相同；由于常开/常闭接触器的控制方法反置后可以混用，在业内，通常将“连接常开/常闭接触器的常开/常闭触点”，简称为“连接接触器”，将“常开/常闭接触器的常开/常闭触点断开或闭合”，简称为“接触器断开或闭合”。

充放电控制阀中单向导通的硅元件链122，利用对电流的单向导通特性，形成了蓄电池组串107向直流母线105的单向放电通道，抑制了不同蓄电池组串之间的逆向充电环流，实现了一段直流母线上接入多个蓄电池组串的并联互备；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。

单向导通的硅元件链122由单向导通的硅元件121组成，其中，当单向导通的硅元件121的个数为大于1的任意整数时，单向导通的硅元件121相互串联；单向导通的硅元件121全部为同型号的二极管，所有单向导通的硅元件121的正向电流方向一致，为蓄电池组串107向直流母线105放电的方向。在图1中，充放电控制阀连接在正极回路，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；若充放电控制阀连接在负极回路，与前述相反。

单向导通的硅元件链122分为P档，每档的单向导通的硅元件的个数为2^u-1，其中u为档位序号，P为档位总数，P为不小于1的任意整数，1≤u≤P；当P为大于1的任意整数时，每档的单向导通的硅元件相互串联；每档单向导通的硅元件的两端并联档位接触器120，档位接触器120为常开接触器。在图4中，硅元件链122分为3档，每档串联的单向导通的硅元件121的数量分别为1、2、4；分别在1档的单向导通的硅元件的两端并联档位接触器120，在2、3档的2、4个单向导通的硅元件串联后的两端并联档位接触器120。

由于档位两端并联的档位接触器，单向导通的硅元件链122中处于未短接状态的单向导通的硅元件121数量q为：

其中，r_u为单向导通的硅元件链122第u档的档位接触器120的状态赋值，档位接触器断开时r_u赋值为1，档位接触器闭合时r_u赋值为0。

本发明采用二进制的0和1的表达方式调节硅元件链122中的档位接触器120，通过对部分档位短接，实现未短接的二极管数量从1至(2^P-1)之间调节。在图4中，若未短接二极管的数量为1，二进制为001，则第1档的档位接触器断开，第2、3档的档位接触器闭合；若未短接二极管的数量为6，二进制为110，则第1档的档位接触器闭合，第2、3档的档位接触器断开；若未短接二极管的数量为7，是3档硅元件链的最大调节数量，二进制为111，则第1、2、3档的档位接触器全部断开。

二极管具有单向导电性能，本发明在开路静置的备电阶段、放电离线阶段和充电并线阶段初期，单向导通的硅元件链122为逆向截止作用，硅元件链中未短接的二极管数量为1。在备电阶段，各个蓄电池组串之间可能存在电压差，在放电离线阶段，离线蓄电池组串与其他蓄电池组串之间的电压差不断增大，但单向导通的硅元件链抑制了蓄电池组串之间的电流。蓄电池组串的端电压在开路静置的备电阶段、放电离线阶段和充电并线阶段初期都低于直流母线电压，不会向直流母线输出电流，直流母线电压由母线整流装置维持恒定。

单向导通的硅元件链122中单向导通的硅元件121的数量M应满足：

MV_th≥V_dmax

和

其中，V_th为单向导通的硅元件121的死区电压，V_dmax为蓄电池组串107充电时的最高端电压与直流母线105电压的差值。

二极管单向导电时有死区电压V_th和开启电压V_op，二者相差大约0.2V，且V_th＜V_op。二极管两端的正向电压不超过死区电压时，正向电流为零；正向电压超过开启电压时，二极管完全导通；正向电压在死区电压和开启电压之间时，通流受限，服从二极管的伏安特性曲线。将单向导通的硅元件串联成链，死区电压V_th或开启电压V_op将为各自累加之后的总和；通过将硅元件链122中部分二极管用档位接触器120短接，可以调节硅元件链的死区电压和开启电压。

若单向导通的硅元件链两端的正向电压不超过硅元件链的死区电压，即便在蓄电池组串的充电末期，蓄电池组串的端电压高于直流母线电压，硅元件链也不导通，从而由母线整流装置维持直流母线电压的恒定。但为了维持蓄电池组串充入容量的在线备电能力，单向导通的硅元件链的死区电压只能小幅超过蓄电池组串与直流母线之间的电压差，需要随着蓄电池组串电压的变化随时调整；只要交流失电，直流母线电压小幅下跌，电压差就可超过硅元件链的开启电压，硅元件链完全导通，实现充电蓄电池组串的备电能力。

虽然二极管具有单向导电性能，但为了维持硅元件链122在任何时刻的单向导电性，档位接触器动作时，需要先断开再闭合。例如，在图4中，处于未短接状态的硅元件121的数量q由3变为4时，应先断开第3档的档位接触器，再闭合第1和第2档的档位接触器；若由4变为3时，则先断开第1和第2档的档位接触器，再闭合第3档的档位接触器；否则在先动作的档位接触器闭合，后动作的档位接触器断开之前，将出现全部档位接触器闭合的情况，硅元件链122在短暂瞬间丧失单向导电性。

在标称电压为220V的直流电源系统，蓄电池组串的完全充电的最高电压为244.8V，直流母线的正常运行电压为231.0V，硅二极管的死区电压约为0.5V，开启电压约为0.7V，V_dmax为13.8V，M首先需要满足不低于V_dmax，则M需大于28。M还需要符合二进制的变化规律，若2^P-1≥28，P可以取不小于5的任意整数，从经济角度考虑，P取最小值5，则M为31。

在蓄电池组串的充电过程中，蓄电池组串的端电压逐渐升高到244.8V，q从1逐渐增加至28；在充电结束后，蓄电池组串的端电压从244.8V逐渐回落至开路静置电压224.4V，为了保持刚充完电蓄电池组串的备电能力，q从28逐渐回落至1。

图5为本发明第二种实施方式的蓄电池放电离线控制方法的程序流程图，如图5所示，蓄电池放电离线控制方法包括如下步骤：

R1、检查是否满足放电的初始条件，若不满足程序结束；

放电的初始条件为：待放电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件q的数量为1，待放电的电池单元中充放电控制阀中充电接触器断开、预充接触器闭合，直流电源系统中全部充放电控制阀中的放电接触器断开。

本发明实施例中，待核容放电的蓄电池组串必须处于开路静置的备电状态，不能处于充电、预充电或补充充电状态，没有任何蓄电池组串处于放电离线状态，才能开始核容放电。若不满足初始条件，程序结束后系统恢复至备电状态。

R2、待放电的电池单元中充放电控制阀中的放电接触器闭合，开始放电；

R3、电池放电逆变装置按照放电蓄电池组串的电池管理系统提供的放电指令，进行放电；

R4、若放电蓄电池组串的电池管理系统判定放电蓄电池组串达到放电终止状态，电池放电逆变装置停止放电，放电接触器断开，程序结束；

本发明实施例中，程序结束后等待运行充电程序。通常蓄电池组串放电后需要去极化，等待(30～60)min后才开始充电。

R5、若放电蓄电池组串的电池管理系统判定放电蓄电池组串状态异常，电池放电逆变装置停止放电，放电接触器断开，程序结束；

R6、若放电蓄电池组串的电池管理系统通信异常或发出自身故障信号，电池放电逆变装置停止放电，放电接触器断开，程序结束；

R7、若电池放电逆变装置通信异常或发出自身故障信号，电池放电逆变装置停止放电，放电接触器断开，程序结束；

本发明实施例中，程序结束后系统恢复至备电状态，等待运行人员处理。

R8、若交流失电，电池放电逆变装置停止放电，放电接触器断开，程序结束。

本发明实施例中，程序结束后系统恢复至备电状态，等待交流恢复后运行充电程序。

步骤R4至R8为根据条件选择判断流程，可循环运行或并行运行。并且如图5所示，在步骤R4至步骤R8中的任意一个判断结果为“否”时，执行步骤R3。

图6为本发明第二种实施方式的蓄电池充电并线控制方法的程序流程图，如图6所示，蓄电池充电并线控制方法包括如下步骤：

S1、检查是否满足充电的初始条件，若不满足程序结束；

充电的初始条件为：待充电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件q的数量为1，待充电的电池单元中充放电控制阀中放电接触器断开，直流电源系统中全部充放电控制阀中的充电接触器断开、预充接触器闭合。

本发明实施例中，待补充充电的蓄电池组串必须处于开路静置的备电状态，没有任何蓄电池组串处于充电或预充电状态，才能开始补充充电；待充电的蓄电池组串必须处于停止放电状态，没有任何蓄电池组串处于充电或预充电状态，才能开始核容后充电或交流失电后充电。若不满足初始条件，程序结束后系统恢复至备电状态，等待运行人员处理。

S2、待充电的电池单元中充放电控制阀中的预充接触器断开，充电接触器闭合，由电池充电整流装置对蓄电池组串预充电；

S3、预充电结束，充放电控制阀中的预充接触器闭合，开始充电；

本发明实施例中，由于核容后的蓄电池组串与电池充电整流装置输出端的电容存在电压差，为避免直接相连的冲击性电流，在并联之前，先在二者之间串联预充电阻，其阻值通常为几欧姆，(5～10)s后二者的电压接近，再短接预充电阻，实现直接并联。

S4、电池充电整流装置按照待充电蓄电池组串的电池管理系统提供的充电指令，进行充电；

S5、若充电蓄电池组串的端电压不超过直流母线电压，调整充放电控制阀中的档位接触器，使单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件的个数q符合：

q＝1

若充电蓄电池组串的端电压大于直流母线电压，调整充放电控制阀中的档位接触器，使单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件的个数q符合：

qV_th＞V_d≥(q-1)V_th

其中，V_d为蓄电池组串充电时的端电压与直流母线电压的差值；

本发明实施例中，在蓄电池组串的充电初期，当蓄电池组串的端电压不超过直流母线电压时，为了维持硅元件链的单向导电性，q不能小于1。

在蓄电池组串的充电末期，当蓄电池组串的端电压高于直流母线电压时，为了维持硅元件链不导通，需要qV_th＞V_d；但为了直流母线电压小幅下跌，电压差就可超过硅元件链的开启电压，使硅元件链完全导通，实现备电能力，需要qV_th只能小幅超过V_d，本发明通过V_d≥(q-1)V_th对q的大小进行约束。

在标称电压为220V的直流电源系统，以蓄电池组串电压达到233.3V时为例，V_d为2.3V，q大于5才能实现qV_th＞2.3，此时硅元件链不导通；与此同时，q不超过5才能实现2.3≥(q-1)V_th，只要直流母线电压从231.0跌落至229.8V时，硅元件链即可完全导通。

S6、若充电蓄电池组串的电池管理系统判定充电蓄电池组串达到充满电状态，电池充电整流装置停止充电，充电接触器断开，程序结束；

本发明实施例中，程序结束后，蓄电池组串去极化，大概需要(2～4)h，蓄电池组串的端电压才能从完全充电电压逐渐降低至开路电压，q逐步下调至1，恢复至开路静置的备电状态。

S7、若充电蓄电池组串的电池管理系统判定充电蓄电池组串状态异常，电池充电整流装置停止充电，充电接触器断开，程序结束；

S8、若充电蓄电池组串的电池管理系统通信异常或发出自身故障信号，电池充电整流装置停止充电，充电接触器断开，程序结束；

S9、若电池充电整流装置通信异常或发出自身故障信号，电池充电整流装置停止充电，充电接触器断开，程序结束；

本发明实施例中，程序结束后系统恢复至备电状态，等待运行人员处理。

S10、若交流失电，电池充电整流装置停止充电，充电接触器断开，程序结束。

本发明实施例中，程序结束后系统恢复至备电状态，等待交流恢复后继续运行充电程序。

步骤S5至S10为根据条件选择判断流程，可循环运行或并行运行。并且如图6所示，在步骤S5至步骤S10中的任意一个判断结果为“否”时，执行步骤S4。

本发明通过充电接触器、放电接触器、预充接触器和档位接触器的动作，即可实现蓄电池组串的核容放电和核容后充电，从正常运行至核容，再到恢复正常运行，不需要人工本地接线操作；核容期间蓄电池组串的放电剩余容量或充电充入容量仍具有在线备电能力，直流母线电压仍维持恒定，避免了传统蓄电池核容方式的离线放电、离线充电和在线充电对直流电源系统运行方式的影响，保持核容期间蓄电池剩余或充入容量的备电能力，维持蓄电池核容期间直流母线电压的恒定，提升直流电源系统在蓄电池维护期间的可靠性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (22)

1.一种电池组串多路并联的直流电源系统，其特征在于，包括：母线整流装置、电池充电整流装置、电池放电逆变装置、直流母线和电池单元；所述电池单元包括充放电控制阀和蓄电池组串；其中，

所述母线整流装置的输出端和所述直流母线并联；所述充放电控制阀接入所述蓄电池组串、所述直流母线、所述电池充电整流装置和所述电池放电逆变装置之间，实现对四者的并联控制。

2.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述充放电控制阀为四端口单极电气网络，具备电池端口、母线端口、充电端口和放电端口，四个端口分别与所述蓄电池组串、所述直流母线、所述电池充电整流装置输出端和所述电池放电逆变装置输入端的正负极中的任一极相连。

3.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述蓄电池组串由L个锂离子电池组成，L为不小于1的任意整数。

4.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述蓄电池组串配有电池管理系统。

5.根据权利要求2所述的直流电源系统，其特征在于，所述充放电控制阀，包括单向导通的硅元件链、预充电阻、充电接触器和放电接触器；

所述单向导通的硅元件链的一端、所述预充电阻的一端、所述充电接触器的一端和所述放电接触器的一端相连在一起。

6.根据权利要求5所述的直流电源系统，其特征在于，所述单向导通的硅元件链的另一端接至所述母线端口，所述预充电阻的另一端接至所述电池端口，所述充电接触器的另一端接至所述充电端口，所述放电接触器的另一端接至所述放电端口；所述预充电阻的两端并联预充接触器。

7.根据权利要求5所述的直流电源系统，其特征在于，所述单向导通的硅元件链由单向导通的硅元件组成，所有单向导通的硅元件的正向电流方向一致，所述正向电流方向为所述蓄电池组串向所述直流母线放电的方向。

8.根据权利要求7所述的直流电源系统，其特征在于，所述单向导通的硅元件链，分为P档，P为不小于1的任意整数，每档的单向导通的硅元件的个数为2^u-1，其中u为档位序号，1≤u≤P；每档单向导通的硅元件的两端并联档位接触器。

9.根据权利要求7所述的直流电源系统，其特征在于，所述单向导通的硅元件的数量M应满足：

MV_th≥V_dmax

和

其中，V_th为所述单向导通的硅元件的死区电压，V_dmax为所述蓄电池组串充电时的最高端电压与所述直流母线电压的差值，P为所述单向导通的硅元件链的档位数量，u为所述单向导通的硅元件链的档位序号，1≤u≤P。

10.根据权利要求8所述的直流电源系统，其特征在于，所述单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为：

其中，r_u为所述单向导通的硅元件链中第u档的档位接触器的状态赋值，所述档位接触器断开时r_u赋值为1，所述档位接触器闭合时r_u赋值为0。

11.一种对权利要求1-10中的任意一种系统进行蓄电池放电的离线控制方法，其特征在于，包括：

在确定待放电的电池单元满足放电的初始条件时，所述待放电的电池单元中充放电控制阀中的放电接触器闭合；

所述电池放电逆变装置根据所述待放电的电池单元中蓄电池组串的电池管理系统的放电指令，对所述蓄电池组串开始放电；

在所述电池管理系统判定所述蓄电池组串达到放电终止状态时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述放电的初始条件为：待放电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，待放电的电池单元中充放电控制阀中充电接触器断开、预充接触器闭合，直流电源系统中全部充放电控制阀中的放电接触器断开。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述电池管理系统判定放电的电池单元中蓄电池组串状态异常时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述电池管理系统通信异常或发出自身故障信号时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述电池放电逆变装置通信异常或发出自身故障信号时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

在交流失电时，所述电池放电逆变装置停止放电，所述放电接触器断开，所述蓄电池组串终止放电。

17.一种对权利要求1-10中的任意一种系统进行蓄电池充电的并线控制方法，其特征在于，包括：

在确定待充电的电池单元满足充电的初始条件时，所述待充电的电池单元中充放电控制阀中的预充接触器断开、充电接触器闭合，所述电池充电整流装置对所述蓄电池组串预充电；

所述蓄电池组串预充电结束时，所述充放电控制阀中的预充接触器闭合；

所述电池充电整流装置根据所述蓄电池组串的电池管理系统的充电指令，对所述蓄电池组串开始充电；

在所述蓄电池组串的端电压不超过直流母线电压时，调整所述充放电控制阀中的档位接触器，使所述充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1；在所述蓄电池组串的端电压大于所述直流母线电压时，调整所述充放电控制阀中的档位接触器，使所述充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q符合qV_th＞V_d≥(q-1)V_th，其中，V_d为蓄电池组串的端电压与所述直流母线电压的差值；

在所述电池管理系统判定所述蓄电池组串达到充电终止状态时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述充电的初始条件为：待充电的电池单元中充放电控制阀中单向导通的硅元件链中处于未短接状态的单向导通的硅元件数量q为1，待充电的电池单元中充放电控制阀中放电接触器断开，直流电源系统中全部充放电控制阀中的充电接触器断开、预充接触器闭合。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述电池管理系统判定充电的电池单元中蓄电池组串状态异常时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述电池管理系统通信异常或发出自身故障信号时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述电池充电整流装置通信异常或发出自身故障信号时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

在交流失电时，所述电池充电整流装置停止充电，所述充电接触器断开，所述蓄电池组串终止充电。

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