一种智能UPS供电管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种智能UPS供电管理系统，包括主线电路、副线电路以及控制电路，其中，所述主线电路包括依次电相连的市电交流电AC输入端、AC/DC整流电路、功率因素校正电路、K1开关、DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路，所述副线电路包括电相连的电池、双向DC/DC转换器电路，其中，所述双向DC/DC转换器电路接入K1开关与DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路之间，所述控制电路包括主控制器、K1开关驱动电路，所述主控制器分别与K1开关驱动电路以及双向DC/DC转换器电路电相连，所述K1开关驱动电路与K1开关电相连。

An intelligent UPS power supply management system

【技术实现步骤摘要】
一种智能UPS供电管理系统
本专利技术涉及一种智能UPS供电管理系统。
技术介绍
随着经济的高速发展，不间断电源UPS(UninterruptiblePowerSystem),的应用越来越广泛，几乎遍布所有的行业，应用场景也日趋多样化。当前UPS里都是用电池作为的储能元件，而常用的电池为锂电池和铅酸电池，对于UPS来说无论是采用哪种电池，电池的使用寿命长短，将直接影响着UPS的正常使用和使用成本，有数据表明，约有50％以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关。UPS蓄电池的失效主要表现为电池的端电压不够，容量损失严重，瞬间放电电流不足等。一般正常使用的UPS的电池使用寿命可达到5-10年，最长的达20年左右，但目前经常会出现UPS电池在投入使用还不到一年时间就开始出现问题，这一方面是跟电池本身质量有关，另一方面是UPS电池在投入使用中由于缺乏必要维护措施所造成的。由于这些维护工作都需要人为去执行完成，但许多使用单位由于缺乏专业技术人才和必要的测试维护手段，根本不清楚自己使用的UPS蓄电池的健康状态，从而，为UPS系统正常使用留下隐患。因此，正确地使用和维护好UPS电源蓄电池是延长电池寿命、降低UPS电源故障率和使用成本的关键因素之一。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种智能UPS供电管理系统，其特征在于：包括主线电路、副线电路以及控制电路，其中，所述主线电路包括依次电相连的市电交流电AC输入端、AC/DC整流电路、功率因素校正电路、K1开关、DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路，所述副线电路包括电相连的电池、双向DC/DC转换器电路，其中，所述双向DC/DC转换器电路接入K1开关与DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路之间，所述控制电路包括主控制器、K1开关驱动电路，所述主控制器分别与K1开关驱动电路以及双向DC/DC转换器电路电相连，所述K1开关驱动电路与K1开关电相连。进一步地，智能UPS供电管理系统还包括温度传感器，所述温度传感器与主控器电相连，其中，所述温度传感器用于检测电池的环境温度并发送至主控器，所述主控器用于将环境温度与设定的高效温度进行比较，若超出充电工作高效温度，所述主控器控制双向DC/DC转换器电路停止充电。进一步地，智能UPS供电管理系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与主控器电相连，所述人机交互模块用于设定的电池充放电倍率C的值并将其发送给主控器，所述主控制器用于根据设定的电池充放电倍率C的值向双向DC/DC转换器电路发送充电电流大小指令，所述双向DC/DC转换器电路用于接受该指令后将电池的充电电流控制在指定的电流范围内。进一步地，智能UPS供电管理系统还包括报警提示电路以及电量检测模块，所述报警提示电路、电量检测模块与主控器电相连，所述电量检测模块与电池电相连，所述电量检测模块用于检测电池电容的含量值并将其发送给主控器，所述主控器用于将检测电池电容的含量值并将其与设定值进行对比，若检测电池电容的含量值低于设定值，所述主控器用于控制报警提示电路进行预紧提示。进一步地，所述主控器用于记录电池放电结束后处于待机或充电状态的持续时间，判断持续时间是否达到设定的定时时间，若是，所述主控器用于控制K1开关断开，若否，所述主控器用于控制K1开关闭合。进一步地，智能UPS供电管理系统还包括电压检测模块以及电流检测模块，所述电压检测模块用于检测电池电压值和电流值，所述主控制器用于记录存储了电池充放电循环的使用次数和使用时间，所述主控制器用于根据电池电压值、电流值、充放电循环的使用次数、使用时间以及电池内阻值选择合适的充电方式。进一步地，所述充电方式包括恒流充电、恒压充电、连续小电流充电模式或脉冲式小电流充电。本专利技术有益效果：本专利技术实现了UPS全自动智化的电池管理和维护，不需要人为定期为UPS电池做保养和维护工作，真真实现无人操作，免维护，免保养，使用便利；大大的延长UPS电源和蓄电池的使用寿命，减少用户的投资和维护成本。附图说明图1是本专利技术电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。UPS，即不间断电源，是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。为了实现以上相应的功能，本实施例中，见图1，智能UPS供电管理系统包括主线电路、副线电路以及控制电路，其中，所述主线电路包括依次电相连的市电交流电AC输入端、AC/DC整流电路、功率因素校正电路(PFC)、K1开关、DC/DC转器电路(或DC/AC转换器电路)，所述副线电路包括电相连的电池、双向DC/DC转换器电路，其中，所述双向DC/DC转换器电路接入K1开关与DC/DC转器电路(或DC/AC转换器电路)之间，所述控制电路包括主控制器(MCU/ARM/DSP)、K1开关驱动电路，所述主控制器(MCU/ARM/DSP)分别与K1开关驱动电路以及双向DC/DC转换器电路电相连，所述K1开关驱动电路与K1开关电相连。本实施中，当主线电路工作时，所述主控器控制K1开关闭合，市电依次通过市电交流电AC输入端输入依次通过AC/DC整流电路、功率因素校正电路(PFC)DC/DC转器电路(或DC/AC转换器电路)后输出给用电设备供电，而且，此时主控器还控制双向DC/DC转换器电路处于给电池充电状态。当副线电路工作时，所述主控器控制K1开关断开，此时，主控器控制双向DC/DC转换器电路处于给电池放电状态，此时，电池通过双向DC/DC转换器电路后转成用电设备所需电压为用电设备供电。对于UPS而言，所采用的电池通常为锂电池和铅酸电池，而电池的使用寿命长短，将直接影响着UPS的正常使用和使用成本，有数据表明，约有50％以上的UPS电源故障与电池有关，所以，在UPS中，电池在工作时(即充电或放电时)的相关参数进行检测管理很重要：本实施中，在电池充电时，无论是铅酸电池还是锂电池，需要保证在一定范围温度内(即充电工作高效温度，例如：铅酸蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，锂电池一般在0℃～45℃范围内进行充电)，温度过高，会导致电池过充电，例如：锂电池如果在高温时过充电不仅会影响其寿命，还存爆炸、起火的安全隐患；温度过低，电池内部的活性物质激活不了，会导致电池充电不足等。因此，在电池充电时，需要保证电池的温度在一定的范围内，为此，本专利技术的系统还包括温度传感器，所述温度传感器与主控器电相连，其中，所述温度传感器用于检测电池的环境温度并发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能UPS供电管理系统，其特征在于：包括主线电路、副线电路以及控制电路，其中，所述主线电路包括依次电相连的市电交流电AC输入端、AC/DC整流电路、功率因素校正电路、K1开关、DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路，所述副线电路包括电相连的电池、双向DC/DC转换器电路，其中，所述双向DC/DC转换器电路接入K1开关与DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路之间，所述控制电路包括主控制器、K1开关驱动电路，所述主控制器分别与K1开关驱动电路以及双向DC/DC转换器电路电相连，所述K1开关驱动电路与K1开关电相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能UPS供电管理系统，其特征在于：包括主线电路、副线电路以及控制电路，其中，所述主线电路包括依次电相连的市电交流电AC输入端、AC/DC整流电路、功率因素校正电路、K1开关、DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路，所述副线电路包括电相连的电池、双向DC/DC转换器电路，其中，所述双向DC/DC转换器电路接入K1开关与DC/DC转器电路或DC/AC转换器电路之间，所述控制电路包括主控制器、K1开关驱动电路，所述主控制器分别与K1开关驱动电路以及双向DC/DC转换器电路电相连，所述K1开关驱动电路与K1开关电相连。


2.根据权利要求1所述的智能UPS供电管理系统，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器与主控器电相连，其中，所述温度传感器用于检测电池的环境温度并发送至主控器，所述主控器用于将环境温度与设定的高效温度进行比较，若超出充电工作高效温度，所述主控器控制双向DC/DC转换器电路停止充电。


3.根据权利要求1所述的智能UPS供电管理系统，其特征在于：还包括人机交互模块，所述人机交互模块与主控器电相连，所述人机交互模块用于设定的电池充放电倍率C的值并将其发送给主控器，所述主控制器用于根据设定的电池充放电倍率C的值向双向DC/DC转换器电路发送充电电流大小指令，所述双向DC/DC转换器电路用于接受该指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佰祥，张玉喜，
申请(专利权)人：深圳市斯康达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44