一种UPS性能测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种UPS性能测试系统，包括主控单元、负载功率控制单元和显示单元；所述主控单元分别与负载功率控制单元和显示单元耦接，负载功率控制单元与外部UPS设备耦接；所述负载功率控制单元包括有级功率控制单元和无级功率控制单元。所述主控单元包括单片机、直流电源和隔离电源，所述直流电源和隔离电源用于提供工作电压。本实用新型专利技术用于测试UPS设备的性能，以便及时维修。以便及时维修。以便及时维修。

【技术实现步骤摘要】
一种UPS性能测试系统


[0001]本技术属于UPS
，具体是一种UPS性能测试系统。

技术介绍

[0002]目前，电网、医院、铁路以及其他重要事业单位，都会备有UPS装置，用于保证某些重要设备正常工作。
[0003]然而UPS会随着使用年限逐渐老化，其老化特性包括：功率上限下降、输出波形变差、响应速度变慢、运行过热、甚至部分功能缺失的严重情况，在平时可能察觉不出问题，一旦出现停电，很可能UPS设备会出现不达标的情况，危及重要设备。
[0004]以电网公司为例，电网公司几乎每个变电站都配有一台或两台UPS设备，目前电网公司对UPS的维护一般体现在对电池的维护，但是对UPS装置本身缺乏相关的设备，只能临时取各个类型的家电进行带载测试或者凭借经验得出结论，缺乏相关依据。因此，亟需一种用于测试UPS设备性能的系统。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种UPS性能测试系统，用于测试UPS设备的性能。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种UPS性能测试系统，包括主控单元、负载功率控制单元和显示单元；所述主控单元分别与负载功率控制单元和显示单元耦接，负载功率控制单元与外部UPS设备耦接；所述负载功率控制单元包括有级功率控制单元和无级功率控制单元。
[0008]进一步地，所述主控单元包括单片机、直流电源和隔离电源，所述直流电源和隔离电源用于提供工作电压；所述有级功率控制单元包括开关模组和若干个功率电阻；所述若干个功率电阻的一端对应耦接开关模组的其中一侧的一个连接端，若干个功率电阻的另一端均与外部UPS设备的N极耦接，开关模组的另一侧的连接端均与UPS设备的L极耦接。
[0009]更进一步地，所述开关模组包括与功率电阻数量相等的继电器，以及给每个继电器配置的继电器控制电路、继电器时间检测电路和电压检测电路，继电器控制电路、继电器时间检测电路和电压检测电路均与单片机耦接，继电器控制电路用于控制继电器的闭合与断开；继电器时间检测电路用于获知继电器闭合的准确迟滞时间；电压检测电路用于检测交流电压的过零时刻。
[0010]更进一步地，所述继电器控制电路包括继电器、三极管Q1和电阻R1；所述继电器的常开开关的两个连接端分别与外部UPS设备和功率电阻耦接；继电器的线圈正极与直流电源耦接，线圈负极与三极管的集电极Q1耦接；三极管Q1的发射极与GND端耦接；三极管Q1基极与电阻R1耦接；电阻R1与单片机的输出端耦接。
[0011]更进一步地，所述继电器时间检测电路包括二极管D1、光电耦合器Q2和电阻R2、R3；所述光电耦合器Q2的光接收端的集电极分别与直流电源和单片机的输出端耦接，光接
收端的发射极与GND端耦接；光电耦合器Q2的光发射端的正极与隔离电源耦接，光发射端的负极与外部UPS设备的L极耦接；电阻R2耦接在直流电源与光电耦合器Q2的光接收端的集电极之间；电阻R3耦接在隔离电源与光电耦合器Q2的光发射端的正极之间；二极管D1耦接在光电耦合器Q2的光发射端的负极与外部UPS设备的L极之间，且二极管D1的正极与光电耦合器Q2的光发射端的负极耦接。
[0012]更进一步地，所述电压检测电路包括电压传感器U2、比例放大器U1；所述电压传感器U2的初级线圈的正极与外部UPS设备的L极耦接，初级线圈的负极与外部UPS设备的N极耦接；电压传感器U2的次级线圈的正极与比例放大器U1的正向输入端耦接，次级线圈的负极与比例放大器U1的反向输入端耦接；比例放大器U1的正向输入端与直流电源耦接，反向输入端与GND端耦接，输出端与单片机的输入端耦接。
[0013]更进一步地，所述电压检测电路还包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10；其中，电阻R4耦接在比例放大器U1的反相输入端与GND端之间；电阻R5耦接在比例放大器U1的输出端与正向输入端之间；电阻R6耦接在比例放大器U1的反相输入端与电压传感器U2的次级线圈的负极之间；电阻R7耦接在电压传感器U2的次级线圈的正极与负极之间；电阻R8耦接在电压传感器U2的初级线圈的正极与外部UPS设备的L极之间；电阻R9耦接在比例放大器U1的正向输入端与电压传感器U2的次级线圈的正极之间；电阻R10耦接在比例放大器U1的正向输入端与直流电源之间。
[0014]更进一步地，所述无级功率控制单元包括整流桥电路、滤波电容C、电感L、电阻R11、二极管D2、二极管D3和开关三级管Q3；其中，整流桥电路的输入端分别对应耦接外部UPS设备的L极和N极，其输出端的正极与二极管D2的正极耦接，输出端负极分别与二极管D3的负极和电感L的一端耦接；滤波电容C耦接在整流桥的输出端的正极与负极之间；电感L的另一端与开关三极管Q3的集电极耦接；电阻R11耦接在电感L与开关三极管Q3的集电极之间；二极管D2的负极与开关三极管Q3的集电极耦接；二极管D3的正极与开关三极管Q3的集电极耦接；开关三极管Q3的基极与单片机的输出端耦接，发射极与GND端耦接。
[0015]更进一步地，所述显示单元包括与单片机输出端耦接的触摸屏。
[0016]更进一步地，该UPS性能测试系统还包括与主控单元耦接的散热单元，所述散热单元包括与单片机输出端耦接的风扇。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]本技术提供的一种UPS性能测试系统，测试时，将UPS设备接入负载功率控制单元，向主控单元输入操作命令和测试时间，主控单元通过控制负载功率控制单元的有级功率控制单元和无级功率控制单元消耗UPS设备的电量，由于功率电阻有一定的误差，功率不足部分由无级功率控制单元补足，测试过程中，有级功率控制单元和无级功率控制单元不断消耗UPS设备的电量，主控单元不断采集电压电流数值、电压波形，负载功率等数据，在测试时间结束之后，对采集数据进行分析，分析后所得结论包含：电压电流、波形畸变率、功率相应速度、功率上限值、测试时长等信息，该分析结论输送到显示单元显示，用户根据显示的数据与UPS设备标定的数值进行对比，从而判断UPS设备是否发生性能衰减，以便及时维修。
附图说明
[0019]图1是本技术的原理结构框图。
[0020]图2是本技术的有级功率控制单元的电路图。
[0021]图3是UPS设备的电压波形图。
[0022]图4是本技术的继电器控制电路和继电器时间检测电路图。
[0023]图5是本技术的电压检测电路图。
[0024]图6是本技术的无级功率控制单元的电路图
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本技术进行说明，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本技术的保护范围内。
[0026]如图1所示，本实施例的UPS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UPS性能测试系统，其特征在于：包括主控单元、负载功率控制单元和显示单元；所述主控单元分别与负载功率控制单元和显示单元耦接，负载功率控制单元与外部UPS设备耦接；所述负载功率控制单元包括有级功率控制单元和无级功率控制单元。2.根据权利要求1所述的UPS性能测试系统，其特征在于：所述主控单元包括单片机、直流电源和隔离电源，所述直流电源和隔离电源用于提供工作电压；所述有级功率控制单元包括开关模组和若干个功率电阻；所述若干个功率电阻的一端分别对应耦接开关模组的其中一侧的一个连接端，若干个功率电阻的另一端均与外部UPS设备的N极耦接，开关模组的另一侧的连接端均与UPS设备的L极耦接。3.根据权利要求2所述的UPS性能测试系统，其特征在于：所述开关模组包括与功率电阻数量相等的继电器，以及给每个继电器配置的继电器控制电路、继电器时间检测电路和电压检测电路，继电器控制电路、继电器时间检测电路和电压检测电路均与单片机耦接，继电器控制电路用于控制继电器的闭合与断开；继电器时间检测电路用于获知继电器闭合的准确迟滞时间；电压检测电路用于检测交流电压的过零时刻。4.根据权利要求3所述的UPS性能测试系统，其特征在于：所述继电器控制电路包括继电器、三极管Q1和电阻R1；所述继电器的常开开关的两个连接端分别与外部UPS设备和功率电阻耦接；继电器的线圈正极与直流电源耦接；线圈负极与三极管的集电极耦接；三极管Q1的发射极与GND端耦接；三极管Q1基极与电阻R1耦接；电阻R1与单片机的输出端耦接。5.根据权利要求4所述的UPS性能测试系统，其特征在于：所述继电器时间检测电路包括包含二极管D1、光电耦合器Q2和电阻R2、R3；所述光电耦合器Q2的光接收端的集电极分别与直流电源和单片机的输出端耦接，光接收端的发射极与GND端耦接；光电耦合器Q2的光发射端的正极与隔离电源耦接，光发射端的负极与外部UPS设备的L极耦接；电阻R2耦接在直流电源与光电耦合器Q2的光接收端的集电极之间；电阻R3耦接在隔离电源与光电耦合器Q2的光发射端的正极之间；二极管D1耦接在光电耦合器Q2的光发射端的负极与外部UPS设备的L极之间，且二极管D1的正极与光电耦合器Q2的光发射端的负极耦接。6.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪鹤隽，隆海东，邓海华，
申请(专利权)人：广西安培拉电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：