一种蓄电池装置及其充放电监控方法、装置及相应的系统的制作方法

一种蓄电池装置及其充放电监控方法、装置及相应的系统的制作方法
【专利摘要】一种蓄电池装置及其充放电监控方法、装置及相应的系统，该蓄电池装置包括并联的多个蓄电池，每一蓄电池所在的并联支路上有与该蓄电池串接的一蓄电池切换单元，其中包括一充电控制单元，用于导通或断开该蓄电池的充电回路；及一放电控制单元，与所述充电控制单元并联，用于导通或断开该蓄电池的放电回路。监控时，根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的充电；根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的放电。本发明可以实现多种类型的蓄电池混合充放电管理，充分发挥不同蓄电池的优势。
【专利说明】
一种蓄电池装置及其充放电监控方法、装置及相应的系统
技术领域
[0001] 本发明涉及蓄电池，更具体的，涉及一种蓄电池装置及其充放电监控方法、装置及 相应的系统。
【背景技术】
[0002] 随着储能技术的发展，蓄电池种类也越来越多，如锂蓄电池，铅酸蓄电池，高温蓄 电池，快充电池等，这些不同种类的蓄电池具有不同的特点，可根据使用场景进行选择。
[0003] 对现有的通信基站进行改造升级或者扩容时，许多原有电源系统的蓄电池还可以 继续使用，用户考虑投入成本的问题，会同时使用两种或以上类型的蓄电池，又或者新旧蓄 电池同时使用。
[0004] 随之而来的问题就是：
[0005] 1、不同类型的蓄电池：目前的蓄电池管理方法多是针对某一种类型的蓄电池进行 管理，如果两种不同类型蓄电池的混合使用，一是各类蓄电池的性能都得不到充分的发挥 和利用，二是可能造成其中一种类型蓄电池性能的下降，缩短蓄电池的使用寿命，甚至出现 安全隐患。
[0006] 2、新旧蓄电池：由于旧的蓄电池性能下降，充放电特性也会发生变化，如果仍采用 同样的蓄电池参数进行管理，会加速新蓄电池的劣化。

【发明内容】

[0007] 有鉴于此，本发明提供了一种蓄电池装置，包括并联的多个蓄电池，其中：
[0008] 所述多个蓄电池中每一蓄电池所在的并联支路上设置有与该蓄电池串接的一蓄 电池切换单元，所述蓄电池切换单元包括串联的一电流检测单元和一充放电控制单元，所 述充放电控制单元包括：
[0009] -充电控制单元，用于导通或断开该蓄电池的充电回路；
[0010] 一放电控制单元，与所述充电控制单元并联，用于导通或断开该蓄电池的放电回 路。
[0011] 较佳地，
[0012] 所述充电控制单元包括一在充电方向上单向导通的子单元及与其串接的一开关 子单元；
[0013] 所述放电控制单元包括一在放电方向上单向导通的子单元及与其串接的一开关 子单元。
[0014] 较佳地，
[0015] 所述开关子单元为一接触器。
[0016] 上述蓄电池装置中，每一蓄电池的放电回路和充电回路均具有独立控制通、断，有 利于对不同蓄电池的切换管理。
[0017] 有鉴于此，本发明提供了一种蓄电池装置的充放电监控方法，所述蓄电池装置包 括并联的多个蓄电池，所述方法包括：
[0018] 根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进 行独立控制，实现所述蓄电池装置的充电；
[0019] 根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进 行独立控制，实现所述蓄电池装置的放电；
[0020] 其中，所述充电状态包括充电允许和充电禁止，所述放电状态包括放电允许和放 电禁止。
[0021] 较佳地，
[0022] 所述蓄电池装置采用如上所述的蓄电池装置；
[0023] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：控 制所述充电控制单元导通该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电允许状态；控制所述 充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态；控制所述放电控 制单元导通该蓄电池的放电回路，将该蓄电池置于放电允许状态；控制所述充电控制单元 断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态。
[0024] 较佳地，
[0025] 所述设定的充电策略包括：
[0026] 对所述多个蓄电池独立充电；或者
[0027] 对所述多个蓄电池同时充电；或者
[0028] 对所述多个蓄电池混合充电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时充电，对 其余蓄电池独立充电。
[0029] 较佳地，
[0030] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0031] 对一蓄电池独立充电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0032] 较佳地，
[0033] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0034] 对两个蓄电池同时充电时，使其中的一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，另 一蓄电池处于充电允许和放电禁止状态；
[0035] 如其中的一蓄电池先充满，将该蓄电池置为充电禁止状态，另一蓄电池继续充电。
[0036] 较佳地，
[0037] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0038] 对两个蓄电池同时充电之前，先检测两个蓄电池的电压，先使其中电压低的一蓄 电池处于充电允许状态，另一蓄电池处于充电禁止状态；
[0039] 在充电到两个蓄电池的电压相等时，再将所述另一蓄电池置为充电允许状态。
[0040] 较佳地，
[0041] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0042] 对所述多个蓄电池充电充满后，使其中优先使用的一蓄电池处于充电允许和放电 允许状态，使其他蓄电池处于放电禁止状态；
[0043] 使所述其他蓄电池中，与优先使用的该蓄电池同时充电的蓄电池处于充电允许状 态，在优先使用的该蓄电池之后充电的蓄电池处于充电禁止状态。
[0044] 较佳地，
[0045] 所述设定的放电策略包括：
[0046] 对所述多个蓄电池独立放电；或者
[0047] 对所述多个蓄电池同时放电；或者
[0048] 对所述多个蓄电池混合放电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时放电，对 其余蓄电池独立放电。
[0049] 较佳地，
[0050] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0051] 对一蓄电池独立放电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0052] 较佳地，
[0053] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0054] 对两个蓄电池同时放电时，使其中优先充电的一蓄电池处于充电允许和放电允许 状态，另一蓄电池处于充电禁止和放电允许状态。
[0055] 较佳地，
[0056] 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0057] 所述多个蓄电池中第一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，第二蓄电池处于充 电禁止和放电禁止状态时，通过执行以下4种操作将第一蓄电池置为充电禁止和放电禁止 状态，将第二蓄电池置为充电允许和放电允许状态：
[0058] ①断开当前蓄电池的充电回路；
[0059] ②导通下一蓄电池的放电回路；
[0060] ③断开当前蓄电池的放电回路；
[0061] ④导通下一蓄电池的充电回路；
[0062] 且以上4种操作的执行顺序满足以下条件中的一个或多个：
[0063] 1)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中总有一个蓄电池的放电回路处于导通 状态；
[0064] 2)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中一个蓄电池的放电回路处于导通状态 时另一蓄电池的充电回路总处于断开状态。
[0065] 较佳地，
[0066] 所述方法还包括：执行以下异常处理中的一种或多种：
[0067] 在充电过程中，检测到一个或多个蓄电池的充电电流超过设定的充电保护阈值 时，将所述蓄电池置为充电禁止状态；
[0068] 检测到充满的一个或多个蓄电池出现异常放电情况时，将所述蓄电池置为放电禁 止状态；
[0069] 在放电过程中，检测到一个或多个蓄电池的放电电流超过设定的放电保护阈值 时，将所述蓄电池置为放电禁止状态；
[0070] 较佳地，
[0071] 所述充电策略还包括以下策略中的一种或多种：
[0072] 对充电参数相同的多个蓄电池同时充电；
[0073] 对充电参数不同的锂蓄电池和铅酸蓄电池，先为锂蓄电池充电，再为铅酸蓄电池 充电；
[0074] 对同一类型但充电参数不同的新、旧蓄电池，先为新蓄电池充电，再为旧蓄电池充 电。
[0075] 较佳地，
[0076] 所述放电策略还包括以下策略中的一种或多种：
[0077] 对相同类型的多个蓄电池，同时放电；
[0078] 对锂蓄电池和铅酸蓄电池，先用锂蓄电池放电，再用铅酸蓄电池放电；
[0079] 对锂蓄电池和快充电池，先用锂蓄电池放电，再用快充电池放电。
[0080] 有鉴于此，本发明提供了一种蓄电池装置的充放电监控装置，所述蓄电池装置包 括并联的多个蓄电池，其中，所述充放电监控装置包括：
[0081] 充电管理模块，用于根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充 电状态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的充电；
[0082] 放电管理模块，用于根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充 电状态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的放电；
[0083] 其中，所述充电状态包括充电允许和充电禁止，所述放电状态包括放电允许和放 电禁止。
[0084] 较佳地，
[0085] 所述蓄电池装置采用如上所述的蓄电池装置；
[0086] 所述充电管理模块和放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态 和放电状态进行独立控制，包括：
[0087] 控制所述充电控制单元导通该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电允许状 态；控制所述充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态；控 制所述放电控制单元导通该蓄电池的放电回路，将该蓄电池置于放电允许状态；控制所述 充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态。
[0088] 较佳地，
[0089] 所述充电管理模块根据的充电策略包括：
[0090] 对所述多个蓄电池独立充电；或者
[0091] 对所述多个蓄电池同时充电；或者
[0092] 对所述多个蓄电池混合充电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时充电，对 其余蓄电池独立充电。
[0093] 较佳地，
[0094] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0095] 对一蓄电池独立充电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0096] 较佳地，
[0097] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0098] 对两个蓄电池同时充电时，使其中的一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，另 一蓄电池处于充电允许和放电禁止状态；
[0099] 如其中的一蓄电池先充满，将该蓄电池置为充电禁止状态，另一蓄电池继续充电。
[0100] 较佳地，
[0101] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0102] 对两个蓄电池同时充电之前，先检测两个蓄电池的电压，先使其中电压低的一蓄 电池处于充电允许状态，另一蓄电池处于充电禁止状态；
[0103] 在充电到两个蓄电池的电压相等时，再将所述另一蓄电池置为充电允许状态。
[0104] 较佳地，
[0105] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0106] 对所述多个蓄电池充电充满后，使其中优先放电的一蓄电池处于充电允许和放电 允许状态，使其他蓄电池处于放电禁止状态；
[0107] 使所述其他蓄电池中，与优先使用的该蓄电池同时充电的蓄电池处于充电允许状 态，在优先使用的该蓄电池之后充电的蓄电池处于充电禁止状态。
[0108] 较佳地，
[0109] 所述放电管理模块根据的放电策略包括：
[0110] 对所述多个蓄电池独立放电；或者
[0111] 对所述多个蓄电池同时放电；或者
[0112] 对所述多个蓄电池混合放电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时放电，对 其余蓄电池独立放电。
[0113] 较佳地，
[0114] 所述放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0115] 对一蓄电池独立放电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0116] 较佳地，
[0117] 所述放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0118] 对两个蓄电池同时放电时，使其中优先充电的一蓄电池处于充电允许和放电允许 状态，另一蓄电池处于充电禁止和放电允许状态。
[0119] 较佳地，
[0120] 所述充电管理模块和放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态 和放电状态进行独立控制，包括：
[0121] 所述多个蓄电池中第一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，第二蓄电池处于充 电禁止和放电禁止状态时，通过执行以下4种操作将第一蓄电池置为充电禁止和放电禁止 状态，将第二蓄电池置为充电允许和放电允许状态：
[0122] ①断开当前蓄电池的充电回路；
[0123] ②导通下一蓄电池的放电回路；
[0124] ③断开当前蓄电池的放电回路；
[0125] ④导通下一蓄电池的充电回路；
[0126] 且以上4种操作的执行顺序满足以下条件中的一个或多个：
[0127] 1)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中总有一个蓄电池的放电回路处于导通 状态；
[0128] 2)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中一个蓄电池的放电回路处于导通状态 时另一蓄电池的充电回路总处于断开状态。
[0129] 较佳地，
[0130] 所述装置还包括：
[0131] 异常处理模块，用于执行以下异常处理中的一种或多种：
[0132] 在充电过程中，检测到一个或多个蓄电池的充电电流超过设定的充电保护阈值 时，将所述蓄电池置为充电禁止状态；
[0133] 检测到充满的一个或多个蓄电池出现异常放电情况时，将所述蓄电池置为放电禁 止状态；
[0134] 在放电过程中，检测到一个或多个蓄电池的放电电流超过设定的放电保护阈值 时，将所述蓄电池置为放电禁止状态；
[0135] 有鉴于此，本发明提供了一种蓄电池充放电监控系统，包括：如上所述的蓄电池装 置；及如上所述的的充放电监控装置。
[0136] 上述方法、装置和系统，可以实现多种类型的蓄电池混合充放电管理，可以根据各 类型蓄电池的特点，充分发挥优势，保证蓄电池安全使用的前提下，达到客户投资价值的最 大化。
【附图说明】
[0137] 图1是包括本发明实施例一蓄电池装置和实施例二充放电监控装置的蓄电池充 放电管理系统的结构图；
[0138] 图2是图1中充放电控制单元的结构图；
[0139] 图3是本发明实施例二充放电监控方法的流程图；
[0140] 图4是本发明实施例二充放电监控装置的模块图；
[0141] 图5是本发明应用示例五蓄电池充放电管理系统的结构图。
【具体实施方式】
[0142] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可以相互任意组合。
[0143] 实施例一
[0144] 本实施例提供一种蓄电池装置1，如图1所示，该蓄电池装置1包括并联的多个蓄 电池11，图中虽然只示出了 2个，但也可以大于2个。
[0145] 每一蓄电池11所在的并联支路上设置有与该蓄电池11串接的一蓄电池切换单元 13,所述蓄电池切换单元13包括串联的一电流检测单元131和一充放电控制单元133。电 流检测单元131检测的充/放电电流可以用于过充、过放保护以及防止蓄电池间的互充。
[0146] 所述充放电控制单元133包括：一充电控制单元1331，用于导通或断开该蓄电池 11的充电回路；一放电控制单元1333,与所述充电控制单元1331并联，用于导通或断开该 蓄电池的放电回路。如图2所示，本实施例中，所述充电控制单元1331包括一在充电方向 上单向导通的子单元13311及与其串接的一开关子单元13313 ;所述放电控制单元1333包 括一在放电方向上单向导通的子单元13331及与其串接的一开关子单元13333。上述两个 开关子单元可以为一接触器，但本发明不局限，只要是可以控制通、断的器件都可以使用。
[0147] 图中的供电单元主要用于给负载供电，给蓄电池充电。在供电单元继电时，则通过 蓄电池放电，为负载提供应急供电。充放电监控单元可以根据各蓄电池的特点，通过控制各 蓄电池充、放电控制单元的通断状态，实现不同的充、放电策略，具体将在实施例二中介绍。 图中各个蓄电池电压有差异且需要同时投入使用时，可以通过升压等电路使各蓄电池输出 的工作电压一致，因为与本发明的关注点无关，不再讨论。
[0148] 需要说明的是，上图并没有绘制出蓄电池（也称为蓄电池组或蓄电池）的充放电 电路、计量电路的全部元件（如电压检测器件）等，也没有绘出充电保护电路等其他的辅助 电路。上图中仅示出了与状态切换的实现有密切关系的部分器件。
[0149] 本实施例的蓄电池装置可以对每一蓄电池的放电回路和充电回路进行独立的通、 断控制，从而实现多种多样的蓄电池的切换管理。现有的蓄电池并不需要如图中那样分别 设置的充电控制单元和放电控制单元，也无法同时实现对充、放电状态的独立控制。
[0150] 实施例二
[0151] 本实施例提供一种蓄电池装置的充放电监控方法及充放电监控装置。其中的蓄电 池装置包括并联的多个蓄电池。需要说明的是，本实施例主要描述多个蓄电池之间的充放 电策略和实施方法，对于单个蓄电池的充放电，已经是成熟技术，不再详细说明。
[0152] 如图3所示，本实施例的充放电管理方法包括：
[0153] 步骤110,根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放 电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的充电；
[0154] 步骤120,根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放 电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的放电；
[0155] 其中，所述充电状态包括充电允许和充电禁止，所述放电状态包括放电允许和放 电禁止。
[0156] 对于一蓄电池来说，可能处于以下4种充、放电状态之一：
[0157] (a)充电允许，放电允许：处于本状态下的蓄电池，充电回路导通，放电回路导通， 可以对蓄电池进行充电和放电；
[0158] (b)充电允许，放电禁止：处于本状态下的蓄电池，充电回路导通，放电回路断开， 只能对蓄电池进行充电，蓄电池无法放电；
[0159] (c)充电禁止，放电允许：处于本状态下的蓄电池，充电回路断开，放电回路导通， 无法为蓄电池充电，但蓄电池可进行放电；
[0160] ⑷充电禁止，放电禁止：处于本状态下的蓄电池，充电回路断开，放电回路断开， 既无法为蓄电池组充电，蓄电池组也无法放电。
[0161] 本实施例的蓄电池装置采用如实施例一所述的蓄电池装置，对所述多个蓄电池中 每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：
[0162] 控制所述充电控制单元导通该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电允许状 态；
[0163] 控制所述充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状 态；
[0164] 控制所述放电控制单元导通该蓄电池的放电回路，将该蓄电池置于放电允许状 态；
[0165] 控制所述充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状 ??τ 〇
[0166] 本实施例设定的充电策略包括：
[0167] 对所述多个蓄电池独立充电；或者
[0168] 对所述多个蓄电池同时充电；或者
[0169] 对所述多个蓄电池混合充电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时充电，对 其余蓄电池独立充电。
[0170] 所述充电策略还包括以下关于充电顺序的策略中的一种或多种：
[0171] 对充电参数相同的多个蓄电池同时充电；
[0172] 对充电参数不同的锂蓄电池和铅酸蓄电池，先为锂蓄电池充电，再为铅酸蓄电池 充电；
[0173] 对同一类型但充电参数不同的新、旧蓄电池，先为新蓄电池充电，再为旧蓄电池充 电。
[0174] 针对不同的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进 行独立控制的方式可以不同，如：
[0175] 对一蓄电池独立充电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。文中，在某一时刻，使某一蓄电池处于某一状态是指：如该 蓄电池在该时刻之前就处于该状态，则维持该状态即可，无需其他控制。如该蓄电池在该时 刻之前处于其他状态，则在该时刻到时通过对相应回路的通、断控制，将该蓄电池置于该状 ??τ 〇
[0176] 对两个蓄电池同时充电时，使其中的一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，另 一蓄电池处于充电允许和放电禁止状态；如其中的一蓄电池先充满，将该蓄电池置为充电 禁止状态，另一蓄电池继续充电。
[0177] 对两个蓄电池同时充电之前，先检测两个蓄电池的电压，先使其中电压低的一蓄 电池处于充电允许状态，另一蓄电池处于充电禁止状态；在充电到两个蓄电池的电压相等 时，再将所述另一蓄电池置为充电允许状态。
[0178] 如果所述多个蓄电池均充满后，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放 电状态进行独立控制，可以包括：使其中优先使用的一蓄电池处于充电允许和放电允许状 态，使其他蓄电池处于放电禁止状态；使所述其他蓄电池中，与优先使用的该蓄电池同时充 电的蓄电池处于充电允许状态，在优先使用的该蓄电池之后充电的蓄电池处于充电禁止状 ??τ ο
[0179] 本实施例设定的放电策略包括：
[0180] 对所述多个蓄电池独立放电；或者
[0181] 对所述多个蓄电池同时放电；或者
[0182] 对所述多个蓄电池混合放电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时放电，对 其余蓄电池独立放电。
[0183] 所述放电策略还包括以下关于放电顺序的策略中的一种或多种：
[0184] 对相同类型的多个蓄电池，同时放电；
[0185] 对锂蓄电池和铅酸蓄电池，先用锂蓄电池放电，再用铅酸蓄电池放电；
[0186] 对锂蓄电池和快充电池，先用锂蓄电池放电，再用快充电池放电。
[0187] 针对不同的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进 行独立控制的方式可以不同，如：
[0188] 对一蓄电池独立放电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0189] 对两个蓄电池同时放电时，使其中优先充电的一蓄电池处于充电允许和放电允许 状态，另一蓄电池处于充电禁止和放电允许状态。
[0190] 无论充电还是放电，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，都可以包括以下的切换控制：
[0191] 所述多个蓄电池中第一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，第二蓄电池处于充 电禁止和放电禁止状态时，通过执行以下4种操作将第一蓄电池置为充电禁止和放电禁止 状态，将第二蓄电池置为充电允许和放电允许状态：
[0192] ①断开当前蓄电池的充电回路；
[0193] ②导通下一蓄电池的放电回路；
[0194] ③断开当前蓄电池的放电回路；
[0195] ④导通下一蓄电池的充电回路；
[0196] 且以上4种操作的执行顺序满足以下条件中的一个或多个：
[0197] 1)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中总有一个蓄电池的放电回路处于导通 状态，如此可在供电中断时随时为负载充电；
[0198] 2)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中一个蓄电池的放电回路处于导通状态 时另一蓄电池的充电回路总处于断开状态。这是为了尽量避免互充的可能，但对于互充并 不需绝对禁止。
[0199] 此外，所述方法还可以执行以下异常处理中的一种或多种：
[0200] 在充电过程中，检测到一个或多个蓄电池的充电电流超过设定的充电保护阈值 时，将所述蓄电池置为充电禁止状态；
[0201] 检测到充满的一个或多个蓄电池出现异常放电情况时，将所述蓄电池置为放电禁 止状态；
[0202] 在放电过程中，检测到一个或多个蓄电池的放电电流超过设定的放电保护阈值 时，将所述蓄电池置为放电禁止状态；
[0203] 如图4所示，本实施例蓄电池装置的充放电监控装置，包括：
[0204] 充电管理模块10,用于根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的 充电状态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的充电；
[0205] 放电管理模块20,用于根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的 充电状态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的放电；
[0206] 其中，所述充电状态包括充电允许和充电禁止，所述放电状态包括放电允许和放 电禁止。
[0207] 需要说明的是，对于蓄电池的充、放电管理，还涉及到蓄电池信息的采集、分析和 控制，采集的信息包括各类蓄电池的电压，电流，温度等。如通过输入干接点检测或者参数 配置等方式获取各蓄电池的在位状态等等。这些可以参照现有技术的相关内容。本实施例 主要描述与蓄电池充、放电状态控制相关的内容。
[0208] 较佳地，
[0209] 所述充电管理模块和放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态 和放电状态进行独立控制，包括：
[0210] 控制所述充电控制单元导通该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电允许状 态；控制所述充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态；控 制所述放电控制单元导通该蓄电池的放电回路，将该蓄电池置于放电允许状态；控制所述 充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态。
[0211] 较佳地，
[0212] 所述充电管理模块根据的充电策略包括：
[0213] 对所述多个蓄电池独立充电；或者
[0214] 对所述多个蓄电池同时充电；或者
[0215] 对所述多个蓄电池混合充电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时充电，对 其余蓄电池独立充电。
[0216] 较佳地，
[0217] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0218] 对一蓄电池独立充电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0219] 较佳地，
[0220] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0221] 对两个蓄电池同时充电时，使其中的一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，另 一蓄电池处于充电允许和放电禁止状态；
[0222] 如其中的一蓄电池先充满，将该蓄电池置为充电禁止状态，另一蓄电池继续充电。
[0223] 较佳地，
[0224] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0225] 对两个蓄电池同时充电之前，先检测两个蓄电池的电压，先使其中电压低的一蓄 电池处于充电允许状态，另一蓄电池处于充电禁止状态；
[0226] 在充电到两个蓄电池的电压相等时，再将所述另一蓄电池置为充电允许状态。
[0227] 较佳地，
[0228] 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0229] 对所述多个蓄电池充电充满后，使其中优先放电的一蓄电池处于充电允许和放电 允许状态，使其他蓄电池处于放电禁止状态；
[0230] 使所述其他蓄电池中，与优先使用的该蓄电池同时充电的蓄电池处于充电允许状 态，在优先使用的该蓄电池之后充电的蓄电池处于充电禁止状态。
[0231] 较佳地，
[0232] 所述放电管理模块根据的放电策略包括：
[0233] 对所述多个蓄电池独立放电；或者
[0234] 对所述多个蓄电池同时放电；或者
[0235] 对所述多个蓄电池混合放电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时放电，对 其余蓄电池独立放电。
[0236] 较佳地，
[0237] 所述放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0238] 对一蓄电池独立放电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池 处于充电禁止和放电禁止状态。
[0239] 较佳地，
[0240] 所述放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行 独立控制，包括：
[0241 ] 对两个蓄电池同时放电时，使其中优先充电的一蓄电池处于充电允许和放电允许 状态，另一蓄电池处于充电禁止和放电允许状态。
[0242] 较佳地，
[0243] 所述充电管理模块和放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态 和放电状态进行独立控制，包括：
[0244] 所述多个蓄电池中第一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，第二蓄电池处于充 电禁止和放电禁止状态时，通过执行以下4种操作将第一蓄电池置为充电禁止和放电禁止 状态，将第二蓄电池置为充电允许和放电允许状态：
[0245] ①断开当前蓄电池的充电回路；
[0246] ②导通下一蓄电池的放电回路；
[0247] ③断开当前蓄电池的放电回路；
[0248] ④导通下一蓄电池的充电回路；
[0249] 且以上4种操作的执行顺序满足以下条件中的一个或多个：
[0250] 1)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中总有一个蓄电池的放电回路处于导通 状态；
[0251] 2)切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中一个蓄电池的放电回路处于导通状态 时另一蓄电池的充电回路总处于断开状态。
[0252] 较佳地，
[0253] 所述装置还包括：
[0254] 异常处理模块，用于执行以下异常处理中的一种或多种：
[0255] 在充电过程中，检测到一个或多个蓄电池的充电电流超过设定的充电保护阈值 时，将所述蓄电池置为充电禁止状态；
[0256] 检测到充满的一个或多个蓄电池出现异常放电情况时，将所述蓄电池置为放电禁 止状态；
[0257] 在放电过程中，检测到一个或多个蓄电池的放电电流超过设定的放电保护阈值 时，将所述蓄电池置为放电禁止状态；
[0258] 实施例三
[0259] 本实施例提供一种蓄电池充放电监控系统，如图1所示，包括实施例一所述的蓄 电池装置1和实施例二所述的充放电监控装置2。
[0260] 上述实施例在不同类型或者新、旧蓄电池混合使用时，通过切换，对每一蓄电池进 行独立的充电控制和独立的放电控制，每一蓄电池的充电和放电状态可根据场景需要，自 由组合，进行灵活的充放电管理。同时，每一蓄电池还可以包含独立的电流检测回路，根据 电流检测结果进行蓄电池保护。
[0261] 将蓄电池充电策略和放电策略组合起来，得到充放电策略至少包括：
[0262] 同时充电，同时放电；
[0263] 独立充电，同时放电；
[0264] 独立充电，独立放电；
[0265] 同时充电，独立放电；
[0266] 混合充电，混合放电；
[0267] 混合充电，同时放电；
[0268] 混合充电，独立放电；
[0269] 同时充电，混合放电；
[0270] 独立充电，混合放电等；
[0271] 下面以四个应用示例对四种不同的充放电策略进行说明。
[0272] 应用示例一
[0273] 本示例对多个蓄电池采用独立充电、独立放电的策略，多个蓄电池包括铅酸蓄电 池和铁锂电池，下面分别从蓄电池充电阶段，蓄电池充满阶段和蓄电池放电阶段三个方面 来说明。
[0274] 本示例中，对铅酸蓄电池和铁锂电池的管理，采用独立充电和独立放电的策略。根 据铁锂电池可大电流充放电的特性，对铁锂电池优先充电和优先放电，即充电时，当铁锂电 池充满，才对铅酸蓄电池进行充电；放电时，优先由铁锂电池放电，给负载供电，当铁锂电池 放完后，才由铅酸蓄电池放电。
[0275] 1、蓄电池充电阶段：
[0276] (1)铁锂电池充电阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；铅酸蓄电池的 状态为：充电禁止，放电禁止；
[0277] (2)铁锂电池充满后，如果铅酸蓄电池也需要充电，则进入铅酸蓄电池充电阶段， 在进行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之间互相充电，各蓄电池的充放电控制单 元按以下次序进行切换：
[0278] ①铁锂电池的充电回路断开；
[0279] ②铅酸蓄电池的放电回路导通；
[0280] ③铁锂电池的放电回路断开；
[0281] ③铅酸蓄电池的充电回路导通；
[0282] 上面的操作①②可以同时执行，③③也可以同时执行，以下不再说明。
[0283] 即，铅酸蓄电池充电阶段，铁锂电池的状态为：充电禁止，放电禁止；铅酸蓄电池 的状态为：充电允许，放电允许；
[0284] (3)铁锂电池充满后，如果铅酸蓄电池不需要充电，直接进入蓄电池充满阶段；
[0285] (4)铅酸蓄电池充满后，则进入蓄电池充满阶段；
[0286] 在蓄电池充电阶段，如检测到蓄电池的充电电流超过充电保护阈值，则断开该路 蓄电池的充电控制单元，防止蓄电池过充。
[0287] 2、蓄电池充满阶段：
[0288] (1)铅酸蓄电池充满后，进入蓄电池充满阶段，此时铁锂电池的充、放电控制单元 都处于断开状态，为了让铁锂电池能够优先使用，可以进行切换，为了防止蓄电池之间的互 相充电，各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0289] ①铅酸蓄电池的充电回路断开；
[0290] ②铁锂电池的放电回路导通；
[0291] ③铅酸蓄电池的放电回路断开；
[0292] ④铁锂电池的充电回路导通；
[0293] 即，蓄电池充满阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；铅酸蓄电池的状 态为：充电禁止，放电禁止；
[0294] (2)铁锂电池充满后，进入蓄电池充满阶段，保持原来的状态，即，铁锂电池的状态 为：充电允许，放电允许；铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0295] 在蓄电池充电控制单元切换时，如检测到充满的蓄电池出现异常放电情况，可根 据需要，断开该路蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池之间的互充；
[0296] 3、蓄电池放电阶段：
[0297] (1)铁锂电池放电阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；铅酸蓄电池的 状态为：充电禁止，放电禁止；
[0298] (2)铁锂电池放完后，如果供电单元仍没有能量输出，则由铅酸蓄电池继续放电， 此时进入铅酸蓄电池放电阶段，在进行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之间互相 充电，各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0299] ①铁锂电池的充电回路断开；
[0300] ②铅酸蓄电池的放电回路导通；
[0301] ③铁锂电池的放电回路断开；
[0302] ④铅酸蓄电池的充电回路导通；
[0303] 即，铅酸蓄电池放电阶段，铁锂电池的状态为：充电禁止，放电禁止；铅酸蓄电池 的状态为：充电允许，放电允许；
[0304] 在蓄电池放电阶段，如检测到蓄电池的放电电流超过放电保护阈值，则断开该路 蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池过放。
[0305] 下表集中表示了本示例中各蓄电池的状态：
[0306]
[0307] 对于一些不常见的特殊情况，如铅酸蓄电池放电时恢复供电，铅酸蓄电池充电时 断电等，此时是否要通过状态切换使铁锂电池优先充、放电，可以灵活设置，并不影响整体 的效果。
[0308] 应用示例二
[0309] 本示例对多个蓄电池采用独立充电、同时放电的策略，多个蓄电池包括同种类型 但新旧不同的蓄电池，下面分别从蓄电池充电阶段，蓄电池充满阶段和蓄电池放电阶段三 个方面来说明。
[0310] 本示例中，由于蓄电池的新旧程度不一样，如果采用一样的充电系数进行充电，可 能会加速旧蓄电池的损耗程度，因此充电时，对于新旧不同的蓄电池采用不同的充电系数， 而放电则可同时进行放电。
[0311] 1、蓄电池充电阶段：
[0312] (1)新充电阶段，新蓄电池的状态为：充电允许，放电允许；旧蓄电池的状态为：充 电禁止，放电禁止；
[0313] (2)新蓄电池充满后，如果旧蓄电池也需要充电，则进入旧蓄电池充电阶段，在进 行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之间互相充电，各蓄电池的充放电控制单元按 以下次序进行切换：
[0314] ①新蓄电池的充电回路断开；
[0315] ②旧蓄电池的放电回路导通；
[0316] ③新蓄电池的放电回路断开；
[0317] ④旧蓄电池的充电回路导通；
[0318] 即，旧蓄电池充电阶段，新蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；旧蓄电池的状 态为：充电允许，放电允许；
[0319] (3)新蓄电池充满后，如果旧蓄电池不需要充电，则直接进入蓄电池充满阶段；
[0320] (4)旧蓄电池充满后，则进入蓄电池充满阶段；
[0321] 在蓄电池充电阶段，如检测到蓄电池的充电电流超过充电保护阈值，则断开该路 蓄电池的充电控制单元，防止蓄电池过充；
[0322] 2、蓄电池充满阶段：
[0323] (1)旧蓄电池充满后，进入蓄电池充满阶段，此时新蓄电池的充、放电控制单元都 处于断开状态，为了让新蓄电池能够优先使用，需要进行蓄电池控制单元的切换，为了防止 蓄电池之间的互相充电，各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0324] ①旧蓄电池的充电回路断开；
[0325] ②新蓄电池的放电回路导通；
[0326] ③旧蓄电池的放电回路断开；
[0327] ④新蓄电池的充电回路导通；
[0328] 即，蓄电池充满阶段，新蓄电池的状态为：充电允许，放电允许；旧蓄电池的状态 为：充电禁止，放电禁止；
[0329] (2)新蓄电池充满后，进入蓄电池充满阶段，保持原来控制单元的状态，即，新蓄电 池的状态为：充电允许，放电允许；旧蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0330] 在蓄电池充电控制单元切换时，如检测到充满的蓄电池出现异常放电情况，可根 据需要，断开该路蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池之间的互充；
[0331] 3、蓄电池放电阶段：
[0332] 新旧蓄电池同时放电，为负载供电，在蓄电池放电阶段，新蓄电池的状态为：充电 允许，放电允许；旧蓄电池的状态为：充电禁止，放电允许。
[0333] 在蓄电池放电阶段，如检测到蓄电池的放电电流超过放电保护阈值，则断开该路 蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池过放；
[0334] 由于两组蓄电池同时放电，为负载供电，如检测到某路蓄电池有充电电流且大于 一定的时间阈值时，就断开该路蓄电池的充电控制单元，防止蓄电池间过长的互充；
[0335] 下表集中表示了本示例中各蓄电池的状态：
[0336]
[0337] 应用示例三
[0338] 本示例的多个蓄电池采用同时充电、独立放电的策略，多个蓄电池包括快充电池 和铁锂电池两种不同种类型的蓄电池，下面分别从蓄电池充电阶段，蓄电池充满阶段和蓄 电池放电阶段三个方面来说明。
[0339] 本示例中，快充电池和铁锂电池在充电时，都可大电流充电，但放电特性有所不 同，可根据两种蓄电池的特点，同时充电，由于快充电池和铁锂电池的充电电压不同，铁锂 电池充电电压略低，所以铁锂电池需要先关断。放电时，则采用独立放电的方式，发挥各自 蓄电池的特性，铁锂电池优先放电。
[0340] 1、蓄电池充电阶段：
[0341] (1)同时充电阶段，两种蓄电池采用相同的充电系数进行充电，铁锂电池的状态 为：充电允许，放电允许；快充电池的状态为：充电允许，放电禁止；此时供电电压高，一般 不会出现蓄电池互充
[0342] (2)铁锂电池先达到充电电压，即先充满后，快充电池需要继续充电，这时直接将 铁锂电池的充电回路断开，这时铁锂电池的状态为：充电禁止，放电允许；快充电池的状态 为：充电允许，放电禁止；
[0343] 此时，因为快充电池的充电电压要高一些，而且铁锂电池的充电回路是禁止的。并 不会出现互充。
[0344] (3)快充电池充满后，则进入蓄电池充满阶段；
[0345] 在蓄电池充电阶段，如检测到蓄电池的充电电流超过充电保护阈值，则断开该路 蓄电池的充电控制单元，防止蓄电池过充；
[0346] 在两种蓄电池同时充电时，为了防止蓄电池之间的互充，可先将电压低的蓄电池 充电回路闭合，待充电到电压相等时，再闭合另外一种蓄电池的充电回路，进行同时充电。 具体的控制策略根据蓄电蓄电池使用场景的不同，进行调整。
[0347] 2、蓄电池充满阶段：
[0348] (1)快充电池充满后，进入蓄电池充满阶段，此时将铁锂电池的充电控制单元打 开，以保证随时充电，放电控制单元处于导通状态，使得铁锂电池能够优先使用，这时铁锂 电池的状态为：充电允许，放电允许；快充电池的状态为：充电允许，放电禁止；
[0349] 在蓄电池充电控制单元切换时，如检测到充满的蓄电池出现异常放电情况，可根 据需要，断开该路蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池之间的互充；
[0350] 3、蓄电池放电阶段：
[0351] (1)铁锂电池放电阶段，为了防止蓄电池之间的互充，需要先将快充电池的充电 控制单元断开，这时，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；快充电池的状态为：充电禁 止，放电禁止；
[0352] (2)铁锂电池放完后，如果供电单元仍没有能量输出，则由快充电池继续放电，此 时进入快充电池放电阶段，在进行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之间互相充电， 各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0353] ①铁锂电池的充电回路断开；
[0354] ②快充电池的放电回路导通；
[0355] ③铁锂电池的放电回路断开；
[0356] ④快充电池的充电回路导通；
[0357] 即，快充电池放电阶段，铁锂电池的状态为：充电禁止，放电禁止；快充电池的状 态为：充电允许，放电允许；
[0358] 在蓄电池放电阶段，如检测到蓄电池的放电电流超过放电保护阈值，则断开该路 蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池过放。
[0359] 下表集中表示了本示例各蓄电池的充、放电状态：
[0360]
[0361] 应用示例四
[0362] 本示例的多个蓄电池采用独立充电、混合放电的策略，多个蓄电池中，包括不同类 型且有新旧的蓄电池混用，以铅酸蓄电池、铁锂电池两种类型，铅酸蓄电池有新、旧蓄电池 为例；分别从蓄电池充电阶段，蓄电池充满阶段和蓄电池放电阶段三个方面来说明。
[0363] 本示例中，存在不同类型的蓄电池，且同种类型的蓄电池还有新旧之分，因此将前 面两个示例的策略综合进行考虑，充电时，对于新旧铅酸蓄电池和铁锂电池采用不同的充 电系数，而放电则铅酸蓄电池、铁锂电池的分时放电，新旧铅酸蓄电池可同时进行放电。
[0364] 1、蓄电池充电阶段：
[0365] (1)铁锂电池充电阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；铅酸蓄电池的 状态为：充电禁止，放电禁止；
[0366] (2)铁锂电池充满后，如果铅酸蓄电池也需要充电，则进入新铅酸蓄电池充电阶 段，在进行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之间互相充电，各蓄电池的充放电控制 单元按以下次序进行切换：
[0367] ①铁锂电池的充电回路断开；
[0368] ②新铅酸蓄电池的放电回路导通；
[0369] ③铁锂电池的放电回路断开；
[0370] ④新铅酸蓄电池的充电回路导通；
[0371] 旧的铅酸蓄电池的状态保持不变；
[0372] 即，新铅酸蓄电池充电阶段，铁锂电池的状态为：充电禁止，放电禁止；新铅酸蓄 电池的状态为：充电允许，放电允许；旧铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0373] (3)铁锂电池充满后，如果新铅酸蓄电池不需要充电，则直接进入就铅酸蓄电池充 电阶段；
[0374] (4)新铅酸蓄电池充满后，如果旧铅酸蓄电池也需要充电，则进入旧铅酸蓄电池充 电阶段，在进行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之间互相充电，各蓄电池的充放电 控制单元按以下次序进行切换：
[0375] ①新铅酸蓄电池的充电回路断开；
[0376] ②旧铅酸蓄电池的放电回路导通；
[0377] ③新铅酸蓄电池的放电回路断开；
[0378] ④旧铅酸蓄电池的充电回路导通；
[0379] 铁锂电池的状态保持不变；
[0380] 即，旧铅酸蓄电池充电阶段，铁锂电池的状态为：充电禁止，放电禁止；新铅酸蓄 电池的状态为：充电禁止，放电禁止；旧铅酸蓄电池的状态为：充电允许，放电允许；
[0381] (5)新铅酸蓄电池充满后，如果旧铅酸蓄电池不需要充电，则直接进入蓄电池充满 阶段；
[0382] (6)旧铅酸蓄电池充满后，则进入蓄电池充满阶段；
[0383] 在蓄电池充电阶段，如检测到蓄电池的充电电流超过充电保护阈值，则断开该路 蓄电池的充电控制单元，防止蓄电池过充；
[0384] 2、蓄电池充满阶段：
[0385] (1)旧铅酸蓄电池充满后，进入蓄电池充满阶段，此时铁锂电池的充、放电控制单 元都处于断开状态，为了让铁锂电池能够优先使用，需要进行蓄电池控制单元的切换，为了 防止蓄电池之间的互相充电，各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0386] ①旧铅酸蓄电池的充电回路断开；
[0387] ②铁锂电池的放电回路导通；
[0388] ③旧铅酸蓄电池的放电回路断开；
[0389] ④铁锂电池的充电回路导通；
[0390] 新铅酸蓄电池的状态保持不变；
[0391] 即，蓄电池充满阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；新铅酸蓄电池的 状态为：充电禁止，放电禁止；旧铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0392] (2)新铅酸蓄电池充满后，进入蓄电池充满阶段，此时铁锂电池的充、放电控制单 元都处于断开状态，为了让铁锂电池能够优先使用，需要进行蓄电池控制单元的切换，为了 防止蓄电池之间的互相充电，各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0393] ①新铅酸蓄电池的充电回路断开；
[0394] ②铁锂电池的放电控回路导通；
[0395] ③新铅酸蓄电池的放电回路断开；
[0396] ④铁锂电池的充电回路导通；
[0397] 旧铅酸蓄电池的状态保持不变；
[0398] 即，蓄电池充满阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；新铅酸蓄电池的 状态为：充电禁止，放电禁止；旧铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0399] (3)铁锂电池充满后，进入蓄电池充满阶段，保持原来控制单元的状态，即，铁锂电 池的状态为：充电允许，放电允许；新铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；旧铅酸蓄 电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0400] 在蓄电池充电控制单元切换时，如检测到充满的蓄电池出现异常放电情况，可根 据需要，断开该路蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池之间的互充；
[0401] 3、蓄电池放电阶段：
[0402] (1)铁锂电池放电阶段，铁锂电池的状态为：充电允许，放电允许；新铅酸蓄电池 的状态为：充电禁止，放电禁止；旧铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电禁止；
[0403] (2)铁锂电池放完后，如果供电单元仍没有能量输出，则由铅酸蓄电池继续放电， 此时由新旧铅酸蓄电池同时放电阶段，在进行蓄电池控制单元切换时，为了防止蓄电池之 间互相充电，各蓄电池的充放电控制单元按以下次序进行切换：
[0404] ①铁锂电池的充电回路断开；
[0405] ②新铅酸蓄电池的放电回路导通；
[0406] ③旧铅酸蓄电池的放电回路导通；
[0407] ④铁锂电池的放电回路断开；
[0408] ⑤新铅酸蓄电池的充电回路导通；
[0409] 旧铅酸蓄电池的充电控制单元状态保持不变；
[0410] 即，铅酸蓄电池放电阶段，铁锂电池的状态为：充电禁止，放电禁止；新铅酸蓄电 池的状态为：充电允许，放电允许；旧铅酸蓄电池的状态为：充电禁止，放电允许；
[0411] 在蓄电池放电阶段，如检测到蓄电池的放电电流超过放电保护阈值，则断开该路 蓄电池的放电控制单元，防止蓄电池过放；
[0412] 下表集中表示了本示例各蓄电池的充、放电状态：
[0413]

[0415] 应用示例五
[0416] 本示例是在由太阳能供电的通信电源中，使用铅酸和铁锂两种类型的蓄电池作为 太阳能的补充。如图5所示，本示例的通信电源由太阳能供电模块、蓄电池监控模块、铁锂 电池切换模块、铅酸蓄电池切换模块、负载以及由铅酸蓄电池、铁锂电池并联的混合蓄电池 组成；白天由太阳能给负载供电，同时给蓄电池供电，当光照较弱或者夜晚时，则由蓄电池 给负载供电，以保证负载的不间断供电。
[0417] 其中，蓄电池监控模块用于检测两组蓄电池的电流和电压，进行继电器的开关控 制以及充放电过流保护；
[0418] 其中，铁锂电池切换模块和铅酸蓄电池切换模块的组成如图所示，其中充电控制 单元包含一个方向识别单元Die (实施例中充电方向上单向导通的子单元）和继电器Klc， 放电控制单元包含一个方向识别单元Did(实施例中放电方向上单向导通的子单元）和继 电器Kid ;以铁锂电池的充放电控制单元为例，具有以下特点：
[0419] ①当铁锂电池给负载供电时，放电控制单元中方向识别单元D1 d导通，继电器K1 d 闭合，整个放电控制单元处于导通状态；
[0420] ②此时，充电控制单元中方向识别单元Die反向截止，继电器Klc闭合，整个充电 控制单元处于预导通状态，这样当太阳能充足时，可立即给铁锂电池充电；
[0421] 本示例中，铁锂电池的充电电流定义为圮铅酸蓄电池的充电电流定义为Ic，其 中，IL>IC。
[0422] 下面描述本发明示例方法的流程，如图3所示，当太阳能充足时，由太阳能给负载 供电，同时给蓄电池充电，充电流程包括以下步骤：
[0423] 步骤一，先判断铁锂电池是否需要充电，如果不需要充电，则进入步骤四，如果需 要充电，则进入步骤二；
[0424] 步骤二，确保铁锂电池充电控制单元的继电器Klc和放电控制单元继电器Kid处 于闭合状态，此时铁锂电池的放电控制单元处于预导通状态，这样当太阳能不足时，铁锂电 池可立即给负载供电；
[0425] 步骤三，确保铅酸蓄电池的充电控制单元继电器Kcc和放电控制单元继电器Kcd 断开；
[0426] 步骤四，当铁锂电池充满时，断开铁锂电池的充电控制单元继电器Klc，闭合铅酸 蓄电池的放电控制单元的继电器Kcd，避免放电蓄电池之间互相充电；
[0427] 步骤五，断开铁锂电池的放电控制单元继电器Kid断开，闭合铅酸蓄电池的充电 控制单元继电器Kcc，给铅酸蓄电池充电；
[0428] 步骤六，铅酸蓄电池充满后，为优先使用铁锂电池，故断开铅酸蓄电池的充电控制 单元继电器Kcc，闭合铁锂电池的放电控制单元的继电器Kid ;
[0429] 步骤七，断开铅酸蓄电池放电控制单元的继电器Kcd开，闭合铁锂电池的充电控 制单元继电器Klc，充电结束。
[0430] 太阳能不足或者晚上时，由蓄电池给负载供电，放电处理流程包括以下步骤：
[0431] 步骤A，太阳能供电时，要确保铁锂电池的放电控制单元继电器Kid处於关闭状 态，这样放电时，优先使用铁锂电池；铁锂电池充电控制单元的继电器Klc闭合，铁锂电池 的充电控制单元处于预导通状态，如果铁锂电池放电过程中，系统来电，则立即给铁锂电池 充电，进入步骤一；
[0432] 步骤B，将铅酸蓄电池的充电控制单元继电器Kcc和放电控制单元继电器Kcd断 开，避免铁锂电池的电量流向铅酸蓄电池；
[0433] 步骤C，铁锂电池达到放电电压阈值时，先关断铁锂电池充电控制单元的继电器 Klc，然后将铅酸蓄电池放电控制单元的继电器Kcd闭合，然后再关断铁锂电池放电控制单 元的继电器Kld，最后闭合铅酸蓄电池充电控制单元的继电器Kcc，由铅酸蓄电池给负载供 电；
[0434] 步骤D，当铅酸蓄电池放电时，系统来电，则断开铅酸蓄电池充电控制单元的继电 器Kcc，闭合铁锂电池充电控制单元的继电器Klc，闭合铁锂电池放电控制单元的继电器 Kid,断开铅酸蓄电池放电控制单元的继电器Kcd，放电结束。
[0435] 以上各个示例只是针对目前比较常用的蓄电池混合使用场景进行的充放电管理 示例和解释，在具体的实施过程中，会有更复杂的蓄电池充放电切换状态的变换，如第一个 示例中，铁锂电池放电过程中供电单元来电，蓄电池立刻进入充电状态，那么两组蓄电池的 充放电切换逻辑不在第一个示例的描述中，但所有充放电单元的控制状态变化，都在本专 利保护范围内，并不构成对本发明的不当限定。
[0436] 通过上述实施例、示例的方法和装置，可以实现多种类型的蓄电池混合充放电管 理，可以根据各类型蓄电池的特点，充分发挥优势，保证蓄电池安全使用的前提下，达到客 户投资价值的最大化。
[0437] 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令 相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘 等。可选地，上述示例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地， 上述示例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实 现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0438] 以上所述仅为本发明的优选示例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术 人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种蓄电池装置，包括并联的多个蓄电池，其特征在于： 所述多个蓄电池中每一蓄电池所在的并联支路上设置有与该蓄电池串接的一蓄电池 切换单元，所述蓄电池切换单元包括串联的一电流检测单元和一充放电控制单元，所述充 放电控制单元包括： 一充电控制单元，用于导通或断开该蓄电池的充电回路； 一放电控制单元，与所述充电控制单元并联，用于导通或断开该蓄电池的放电回路。2. 如权利要求1所述的蓄电池装置，其特征在于： 所述充电控制单元包括一在充电方向上单向导通的子单元及与其串接的一开关子单 元； 所述放电控制单元包括一在放电方向上单向导通的子单元及与其串接的一开关子单 J L· 〇3. 如权利要求2所述的蓄电池装置，其特征在于： 所述开关子单元为一接触器。4. 一种蓄电池装置的充放电管理方法，所述蓄电池装置包括并联的多个蓄电池，所述 方法包括： 根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独 立控制，实现所述蓄电池装置的充电； 根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独 立控制，实现所述蓄电池装置的放电； 其中，所述充电状态包括充电允许和充电禁止，所述放电状态包括放电允许和放电禁 止。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于： 所述蓄电池装置采用如权利要求1或2或3所述的蓄电池装置； 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括：控制所 述充电控制单元导通该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电允许状态；控制所述充电 控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态；控制所述放电控制单 元导通该蓄电池的放电回路，将该蓄电池置于放电允许状态；控制所述充电控制单元断开 该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态。6. 如权利要求4或5所述的方法，其特征在于： 所述设定的充电策略包括： 对所述多个蓄电池独立充电；或者 对所述多个蓄电池同时充电；或者 对所述多个蓄电池混合充电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时充电，对其余 蓄电池独立充电。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 对一蓄电池独立充电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池处于 充电禁止和放电禁止状态。8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 对两个蓄电池同时充电时，使其中的一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，另一蓄 电池处于充电允许和放电禁止状态； 如其中的一蓄电池先充满，将该蓄电池置为充电禁止状态，另一蓄电池继续充电。9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 对两个蓄电池同时充电之前，先检测两个蓄电池的电压，先使其中电压低的一蓄电池 处于充电允许状态，另一蓄电池处于充电禁止状态； 在充电到两个蓄电池的电压相等时，再将所述另一蓄电池置为充电允许状态。10. 如权利要求6所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 对所述多个蓄电池充电充满后，使其中优先使用的一蓄电池处于充电允许和放电允许 状态，使其他蓄电池处于放电禁止状态； 使所述其他蓄电池中，与优先使用的该蓄电池同时充电的蓄电池处于充电允许状态， 在优先使用的该蓄电池之后充电的蓄电池处于充电禁止状态。11. 如权利要求4或5所述的方法，其特征在于： 所述设定的放电策略包括： 对所述多个蓄电池独立放电；或者 对所述多个蓄电池同时放电；或者 对所述多个蓄电池混合放电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时放电，对其余 蓄电池独立放电。12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 对一蓄电池独立放电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池处于 充电禁止和放电禁止状态。13. 如权利要求11所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 对两个蓄电池同时放电时，使其中优先充电的一蓄电池处于充电允许和放电允许状 态，另一蓄电池处于充电禁止和放电允许状态。14. 如权利要求4-5、7-10、12-13中任一所述的方法，其特征在于： 对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立控制，包括： 所述多个蓄电池中第一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，第二蓄电池处于充电 禁止和放电禁止状态时，通过执行以下4种操作将第一蓄电池置为充电禁止和放电禁止状 态，将第二蓄电池置为充电允许和放电允许状态： ① 断开当前蓄电池的充电回路； ② 导通下一蓄电池的放电回路； ③ 断开当前蓄电池的放电回路； ④ 导通下一蓄电池的充电回路； 且以上4种操作的执行顺序满足以下条件中的一个或多个： 1) 切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中总有一个蓄电池的放电回路处于导通状 态； 2) 切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中一个蓄电池的放电回路处于导通状态时另 一蓄电池的充电回路总处于断开状态。15. 如权利要求4-5、7-10、12-13中任一所述的方法，其特征在于： 所述方法还包括：执行以下异常处理中的一种或多种： 在充电过程中，检测到一个或多个蓄电池的充电电流超过设定的充电保护阈值时，将 所述蓄电池置为充电禁止状态； 检测到充满的一个或多个蓄电池出现异常放电情况时，将所述蓄电池置为放电禁止状 态； 在放电过程中，检测到一个或多个蓄电池的放电电流超过设定的放电保护阈值时，将 所述蓄电池置为放电禁止状态。16. 如权利要求6所述的方法，其特征在于： 所述充电策略还包括以下策略中的一种或多种： 对充电参数相同的多个蓄电池同时充电； 对充电参数不同的锂蓄电池和铅酸蓄电池，先为锂蓄电池充电，再为铅酸蓄电池充 电； 对同一类型但充电参数不同的新、旧蓄电池，先为新蓄电池充电，再为旧蓄电池充电。17. 如权利要求11所述的方法，其特征在于： 所述放电策略还包括以下策略中的一种或多种： 对相同类型的多个蓄电池，同时放电； 对锂蓄电池和铅酸蓄电池，先用锂蓄电池放电，再用铅酸蓄电池放电； 对锂蓄电池和快充电池，先用锂蓄电池放电，再用快充电池放电。18. -种蓄电池装置的充放电监控装置，所述蓄电池装置包括并联的多个蓄电池，其特 征在于，所述充放电监控装置包括： 充电管理模块，用于根据设定的充电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状 态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的充电； 放电管理模块，用于根据设定的放电策略，对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状 态和放电状态进行独立控制，实现所述蓄电池装置的放电； 其中，所述充电状态包括充电允许和充电禁止，所述放电状态包括放电允许和放电禁 止。19. 如权利要求18所述的充放电监控装置，其特征在于： 所述蓄电池装置采用如权利要求1或2或3所述的蓄电池装置； 所述充电管理模块和放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放 电状态进行独立控制，包括： 控制所述充电控制单元导通该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电允许状态；控 制所述充电控制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态；控制所述 放电控制单元导通该蓄电池的放电回路，将该蓄电池置于放电允许状态；控制所述充电控 制单元断开该蓄电池的充电回路，将该蓄电池置于充电禁止状态。20. 如权利要求18或19所述的装置，其特征在于： 所述充电管理模块根据的充电策略包括： 对所述多个蓄电池独立充电；或者 对所述多个蓄电池同时充电；或者 对所述多个蓄电池混合充电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时充电，对其余 蓄电池独立充电。21. 如权利要求20所述的装置，其特征在于： 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立 控制，包括： 对一蓄电池独立充电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池处于 充电禁止和放电禁止状态。22. 如权利要求20所述的装置，其特征在于： 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立 控制，包括： 对两个蓄电池同时充电时，使其中的一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，另一蓄 电池处于充电允许和放电禁止状态； 如其中的一蓄电池先充满，将该蓄电池置为充电禁止状态，另一蓄电池继续充电。23. 如权利要求20所述的装置，其特征在于： 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立 控制，包括： 对两个蓄电池同时充电之前，先检测两个蓄电池的电压，先使其中电压低的一蓄电池 处于充电允许状态，另一蓄电池处于充电禁止状态； 在充电到两个蓄电池的电压相等时，再将所述另一蓄电池置为充电允许状态。24. 如权利要求20所述的装置，其特征在于： 所述充电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立 控制，包括： 对所述多个蓄电池充电充满后，使其中优先放电的一蓄电池处于充电允许和放电允许 状态，使其他蓄电池处于放电禁止状态； 使所述其他蓄电池中，与优先使用的该蓄电池同时充电的蓄电池处于充电允许状态， 在优先使用的该蓄电池之后充电的蓄电池处于充电禁止状态。25. 如权利要求18或19所述的装置，其特征在于： 所述放电管理模块根据的放电策略包括： 对所述多个蓄电池独立放电；或者 对所述多个蓄电池同时放电；或者 对所述多个蓄电池混合放电，即对所述多个蓄电池中的部分蓄电池同时放电，对其余 蓄电池独立放电。26. 如权利要求25所述的装置，其特征在于： 所述放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立 控制，包括： 对一蓄电池独立放电时，使该蓄电池处于充电允许和放电允许状态，其他蓄电池处于 充电禁止和放电禁止状态。27. 如权利要求25所述的装置，其特征在于： 所述放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放电状态进行独立 控制，包括： 对两个蓄电池同时放电时，使其中优先充电的一蓄电池处于充电允许和放电允许状 态，另一蓄电池处于充电禁止和放电允许状态。28. 如权利要求18-19、21-24、26-27中任一所述的装置，其特征在于： 所述充电管理模块和放电管理模块对所述多个蓄电池中每一蓄电池的充电状态和放 电状态进行独立控制，包括： 所述多个蓄电池中第一蓄电池处于充电允许和放电允许状态，第二蓄电池处于充电 禁止和放电禁止状态时，通过执行以下4种操作将第一蓄电池置为充电禁止和放电禁止状 态，将第二蓄电池置为充电允许和放电允许状态： ① 断开当前蓄电池的充电回路； ② 导通下一蓄电池的放电回路； ③ 断开当前蓄电池的放电回路； ④ 导通下一蓄电池的充电回路； 且以上4种操作的执行顺序满足以下条件中的一个或多个： 1) 切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中总有一个蓄电池的放电回路处于导通状 态； 2) 切换过程中，当前蓄电池和下一蓄电池中一个蓄电池的放电回路处于导通状态时另 一蓄电池的充电回路总处于断开状态。29. 如权利要求18-19、21-24、26-27中任一所述的装置，其特征在于： 所述装置还包括： 异常处理模块，用于执行以下异常处理中的一种或多种： 在充电过程中，检测到一个或多个蓄电池的充电电流超过设定的充电保护阈值时，将 所述蓄电池置为充电禁止状态； 检测到充满的一个或多个蓄电池出现异常放电情况时，将所述蓄电池置为放电禁止状 态； 在放电过程中，检测到一个或多个蓄电池的放电电流超过设定的放电保护阈值时，将 所述蓄电池置为放电禁止状态。30. -种蓄电池充放电管理系统，其特征在于：包括： 如权利要求1至3中任一所述的蓄电池装置；及 如权利要求18-29中任一所述的充放电监控装置。
【文档编号】H02J7/00GK105990865SQ201510067786
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】滕凌巧, 周保航, 刘明明, 秦世好
【申请人】中兴通讯股份有限公司