一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电源健康管理技术领域，具体公开了一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统及方法，所述系统包括：温度监测模块，用于监测UPS电源多个位置的温度数据；水冷却模块，用于根据UPS电源的温度数据对UPS电源进行冷却；电力数据监测模块，用于获取UPS电源的实时电力数据；分析诊断模块，用于根据温度数据调整水冷却模块的功率；根据水冷却模块的功率数据及实时电力数据对电源健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析。本发明专利技术根据水冷却模块的功率数据及实时电力数据对电源健康状态进行评价，能够在对电源状态的判断过程中，准确的利用UPS电源实际的产热数据，进而提高对UPS电源诊断分析的准确性。高对UPS电源诊断分析的准确性。高对UPS电源诊断分析的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及电源健康管理
，具体为一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统及方法。

技术介绍

[0002]UPS是一种含有储能装置的不间断电源，主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源，在UPS电源的一些应用场景下，对于其使用环境有着较高的要求，特别是温度因素，UPS在充放电期间均会产生热量，因此一般UPS电源会配备散热模块，保证UPS电源在安全稳定的环境状态下进行工作。
[0003]现有的UPS电源的散热模块主要采用风冷散热和水冷板散热的方式实现，在金属粉尘较多的使用场合，金属颗粒具有导电性，长期使用会使车载UPS内部灰尘堆积，造成车载UPS出现短路等现象，存在安全隐患；而水冷板散热的方式相对于风冷散热，无需额外增加波导窗以及防尘措施，能够有效的避免金属等粉末进入设备影响设备运行，进而提高了UPS电源的使用安全性；现有的UPS电源水冷板散热方式主要通过检测电源表面的实时温度状态，当温度到达设定阈值时，通过控制冷却水在水冷板内循环，进而实现对UPS电源降温的效果。
[0004]然而，在对UPS电源进行故障分析及准确过程中，其产生的热量是重要的一项数据，在散热模块的作用下，导致获取的温度数据有限，进而影响到对UPS健康评估及故障诊断的过程。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统及方法，解决以下技术问题：
[0006]如何有效的根据UPS的热量数据来对其进行健康评估及故障诊断。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统，所述系统包括：
[0009]温度监测模块，用于监测UPS电源多个位置的温度数据；
[0010]水冷却模块，用于根据UPS电源的温度数据对UPS电源进行冷却；
[0011]电力数据监测模块，用于获取UPS电源的实时电力数据；
[0012]分析诊断模块，用于根据温度数据调整水冷却模块的功率；根据水冷却模块的功率数据及实时电力数据对储能电池健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析。
[0013]进一步地，所述水冷却模块功率的调整过程为：
[0014]获取UPS电源各个位置点的实时温度值T
i
(t)；
[0015]通过公式计算出温度实时异常值Q
u
(t)；
[0016]通过公式计算后获得水冷却模块功率调整后的功率值；
[0017]其中，N为UPS电源监测位置点的个数；i∈[1，N]；T
thi
为第i个监测位置点的预设温度值；x
i
为第i个监测位置点的温度影响度系数；w(t)为判断函数，当Q
u
(t)≤0时，w(t)＝0；当Q
u
(t)≥Q
th
时，w(t)＝Q
th
；当Q
u
(t)∈(0，Q
th
)时，w(t)＝Q
u
(t)；Q
th
为预设异常值阈值；σ为第一调整系数；P0为水冷却模块功率标准值；t
b
为水冷却模块开始工作时间点；
[0018]按照调整后的功率值P(t)对UPS电源进行降温冷却。
[0019]进一步地，将温度实时异常值Q
u
(t)与预设异常值阈值Q
th
进行比对：
[0020]若Q
u
(t)≥τ*Q
th
，则进行预警；
[0021]否则保持正常运行；
[0022]τ为固定系数，且τ＞1。
[0023]进一步地，所述实时电力数据包括实时放电电流、实时放电电压、放电时间数据、实时充电电流、实时充电电压及充电时间数据；
[0024]所述分析诊断模块工作的过程包括充电模式及放电模式；
[0025]在充电模式下，根据实时充电电流、实时充电电压、充电时间数据及水冷却模块的功率数据对电源健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析；
[0026]在放电模式下，根据实时放电电流、实时放电电压、放电时间数据及水冷却模块的功率数据对储能电池健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析。
[0027]进一步地，充电模式下对储能电池健康状态进行评价的过程为：
[0028]通过公式通过公式计算获得t时刻的第一储能电池健康异常值H
c
(t)；
[0029]其中，U
c
(t)为实时充电电压；U0为充电电压标准值；I
c
(t)为实时充电电流；I0为充电电流标准值；t0为充电开始时间点；K
i
为第i个监测位置点的发热系数；α为第二调整系数；y1、y2为第一预设权重系数；Ec为电池充电性能比对函数；E0为充电开始时间点剩余电量；
[0030]将第一储能电池健康异常值H
c
(t)与预设阈值H
cth
进行比对：
[0031]若H
c
(t)≥H
cth
，则判断储能电池健康状态异常；
[0032]否则，判断储能电池健康状态正常。
[0033]进一步地，充电模式下对电源故障进行分析的过程为：
[0034]若H
c
(t)≥H
cth
，则获取实时温度值T
i
(t)大于对应预设温度值T
thi
的监测位置点，将获取监测位置点对应的检测空间区域进行组合，获取特征模型；
[0035]将获取的特征模型与第一模型库中的预设模型进行比对，根据重合度最高的预设模型对应故障类型判断出电源故障风险类型。
[0036]进一步地，放电模式下对储能电池健康状态进行评价的过程为：
[0037]通过公式
计算获得t时刻的第二储能电池健康异常值H
d
(t)；
[0038]其中，U
d
(t)为实时放电电压；U1为放电电压标准值；I
d
(t)为实时充电电流；I1为放电电流标准值；t1为放电开始时间点；K
i
为第i个监测位置点的发热系数；α为第二调整系数；v1、v2为第二预设权重系数；Ed为电池放电性能比对函数；E1为放电开始时间点剩余电量；
[0039]将第二储能电池健康异常值H
d
(t)与预设阈值H
dth
进行比对：
[0040]若H
d
(t)≥H
dth
，则判断储能电池健康状态异常；
[0041]否则，判断储能电池健康状态正常。
[0042]进一步地，放电模式下对电源故障进行分析的过程为：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统，其特征在于，所述系统包括：温度监测模块，用于监测UPS电源多个位置的温度数据；水冷却模块，用于根据UPS电源的温度数据对UPS电源进行冷却；电力数据监测模块，用于获取UPS电源的实时电力数据；分析诊断模块，用于根据温度数据调整水冷却模块的功率；根据水冷却模块的功率数据及实时电力数据对储能电池健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析。2.根据权利要求1所述的一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统，其特征在于，所述水冷却模块功率的调整过程为：获取UPS电源各个位置点的实时温度值T
i
(t)；通过公式计算出温度实时异常值Q
u
(t)；通过公式计算后获得水冷却模块功率调整后的功率值；其中，N为UPS电源监测位置点的个数；i∈[1，N]；T
thi
为第i个监测位置点的预设温度值；x
i
为第i个监测位置点的温度影响度系数；w(t)为判断函数，当Q
u
(t)≤0时，w(t)＝0；当Q
u
(t)≥Q
th
时，w(t)＝Q
th
；当Q
u
(t)∈(0，Q
th
)时，w(t)＝Q
u
(t)；Q
th
为预设异常值阈值；σ为第一调整系数；P0为水冷却模块功率标准值；t
b
为水冷却模块开始工作时间点；按照调整后的功率值P(t)对UPS电源进行降温冷却。3.根据权利要求2所述的一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统，其特征在于，将温度实时异常值Q
u
(t)与预设异常值阈值Q
th
进行比对：若Q
u
(t)≥τ*Q
th
，则进行预警；否则保持正常运行；τ为固定系数，且τ＞1。4.根据权利要求3所述的一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统，其特征在于，所述实时电力数据包括实时放电电流、实时放电电压、放电时间数据、实时充电电流、实时充电电压及充电时间数据；所述分析诊断模块工作的过程包括充电模式及放电模式；在充电模式下，根据实时充电电流、实时充电电压、充电时间数据及水冷却模块的功率数据对储能电池健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析；在放电模式下，根据实时放电电流、实时放电电压、放电时间数据及水冷却模块的功率数据对储能电池健康状态进行评价，并根据评价结果对电源故障进行分析。5.根据权利要求4所述的一种UPS电源的健康评估与故障预测管理系统，其特征在于，充电模式下对储能电池健康状态进行评价的过程为：通过公式通过公式计算获得t时刻的第一储能电池健康异常值H
c
(t)；其中，U
c
(t)为实时充电电压；U0为充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦菲，向伟炜，陈龙，梁磊，尹玲，刘会钊，
申请(专利权)人：安徽博微智能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：