一种模块化UPS及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种模块化UPS及其工作方法，属于电力领域，以充分利用模块化UPS中的功率模块，提高系统性能。所述方法包括：获取模块化UPS的工作参数，所述工作参数包括：输入电压参数、负载参数和电池参数；根据所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式，使得各个功率模块的工作模式不是都在同一种工作模式下，其中，所述模块化UPS包括K个所述工作模块，且2≤K。本发明专利技术用于UPS供电。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化UPS及其工作方法
本专利技术涉及电力领域，特别涉及一种模块化UPS及其工作方法。
技术介绍
不间断电源(UninterruptiblePowerSupply，以下简称：UPS)是在市电停电时能够接替市电持续供应电力的设备。UPS的出现大大提高了用户用电的可靠性，避免因停电造成用户损失。近年来，模块化UPS因配置灵活等优点越来越受到人们的青睐。模块化UPS中设置有多个功率模块，所有功率模块发挥的功能完全相同，例如所有功率模块都发挥市电供电功能。但是，这样会使功率模块没有得到充分利用，从而造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种模块化UPS及其工作方法，以充分利用模块化UPS中的功率模块，提高系统性能。一方面，提供一种模块化UPS的工作方法，所述方法包括：获取模块化UPS的工作参数；根据所述模块化UPS的工作参数，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式，使得各个功率模块的工作模式不是都在同一种工作模式下。其中，所述工作模式包括：电池供电模式、市电供电模式、回馈模式和充电模式。本专利技术实施例通过考虑模块化UPS的工作参数来调整功率模块的工作模式来保证各个功率模块的工作模式不是都在同一种工作模式下，如此可以按照需要来利用UPS上的功率模块，可以充分利用模块化UPS中的功率模块，提高功率模块的利用率，进而提高模块化UPS的系统性能。其中，所述工作参数可包括内部工作参数和外部工作参数，内部工作参数可包括功率模块的数目，外部工作参数可包括：输入电压参数、负载参数和电池参数等。即，在调整模块化UPS上的功率模块的工作模式时，可通过考虑所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式。在本专利技术实施例中，属于外部工作参数的输入电压参数可包括电压幅值和频率，属于外部工作参数的电池参数可包括电池剩余容量，属于外部工作参数的负载参数包括负载容量和负载类型。通过单独考虑外部工作参数或者结合功率模块数目和外部工作参数可以对模块化UPS上各个功率模块的工作模式实现灵活调整，以提高系统性能。单独考虑外部工作参数来调整模块化UPS上各个功率模块的工作模式可以包括如下四种情形。在第一种情形下，所述输入电压参数包括电压幅值和频率。所述根据所述模块化UPS的外部工作参数，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式可包括：确定输入电压幅值和频率是否符合预设阈值；确定电压幅值和频率中的至少一者不符合预设阈值，将所述模块化UPS上的K个功率模块中的L个功率模块的工作模式调整为电池供电模式。其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤L＜K。一般地，在中国，市电电压预设阈值是220V，频率是50Hz。而在其他国家，市电电压的预设阈值为该国规定的值，本专利技术对具体预设阈值不做具体限定，以满足实际需要为准。在电压幅值和频率中的至少一者不符合预设阈值时，通过将功率模块调整为电池供电模式，能够保证负载供电可靠性。在第二种情形下，所述电池参数包括电池剩余容量。所述根据所述模块化UPS的外部工作参数，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式可包括：确定电池剩余容量是否小于第一阈值；确定电池剩余容量小于第一阈值，将所述模块化UPS上的K个功率模块中的P个功率模块的工作模式调整为充电模式。其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤P＜K在电池剩余容量小于第一阈值时，通过将功率模块调整为充电模式，能够实现大功率充电，缩短充电时间。在第三种情形下，所述负载参数包括负载容量。所述根据所述模块化UPS的外部工作参数，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式可包括：确定负载容量是否小于第二阈值；确定负载容量小于第二阈值，将所述模块化UPS上的K个功率模块中的Q个功率模块的工作模式调整为回馈模式。其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤Q＜K。在负载容量小于第二阈值时，通过将功率模块调整为回馈模式，可以避免出现环流，提高功率模块并联的可靠性。在第四种情形下，所述负载参数包括负载类型，所述负载类型包括能量回馈型负载。所述根据所述模块化UPS的外部工作参数，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式可包括：确定输出负载为能量回馈型负载，将所述模块化UPS上的K个功率模块中的R个功率模块的工作模式调整为回馈模式或充电模式。其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤R＜K。在输出负载为能量回馈型负载时，通过将功率模块调整为回馈模式或充电模式，可以将能量回馈型负载的能量反馈会电网或对电池充电，实现资源充分利用，节约能源。结合功率模块数目和外部工作参数来调整模块化UPS上各个功率模块的工作模式可具体为：在功率模块数目有限的情况下，优先保证输出负载供电可靠性。在此基础上再考虑对电池充电或者避免环流问题。具体地，根据所述模块化UPS的内部工作参数和外部工作参数，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式可具体为：确定电压幅值和频率是否符合预设阈值；确定电压幅值和频率中的至少一者不符合预设阈值，将所述模块化UPS上的K个功率模块中的S个功率模块的工作模式调整为电池供电模式，使得模块化UPS的输出满足负载的功率需求，其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤S＜K；在满足负载功率需求的基础上，确定模块化UPS上是否存在除向负载提供功率之外的多余的功率模块；在模块化UPS上存在多余的功率模块时，执行以下步骤：确定电池容量是否小于第一阈值；当电池容量小于第一阈值时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为充电模式；或者，确定负载容量是否小于第二阈值；当负载容量小于第二阈值时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为回馈模式；或者，确定输出负载是否为能量回馈型负载；当输出负载为能量回馈型负载时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为回馈模式或充电模式。这种具体的结合功率模块数目和外部工作参数来调整模块化UPS上各个功率模块的工作模式的方式可以在满足负载供电可靠性的基础上，进一步实现对电池的快速充电或避免回流，充分满足应用需求。这里需要指出的是，在本文中，L、P、Q、R、S取正整数，且L、P、Q、R、S的取值可以相同，也可以相同，本专利技术对此并不限定。在本专利技术实施例中，所述模块化UPS上的各个功率模块初始可设置为处于市电供电模式下。即，市电供电模式可以为各个功率模块的默认工作模式。此外，当电压幅值和频率恢复为符合预设阈值时，可将电池供电模式下的功率模块调整为市电供电模式；当电池容量恢复为不小于第一阈值时，将充电模式下的功率模块调整为市电供电模式；当负载容量变为不小于第二阈值时，将回馈模式下的功率模块调整为市电供电模式。当然，在本专利技术实施例中，在模块化UPS上不存在多余的功率模块的情况下，当电压幅值和频率恢复为符合预设阈值时，可执行以下步骤：确定电池容量是否小于第一阈值，在电池容量小于第一阈值时，将至少一个功率模块的工作模式从电池供电模式调整为充电模式；或者，确定负载容量是否小于第二阈值，在负载容量小于第二阈值时，将至少一个功率模块的工作模式从电池供电模式调整为回馈模式；或者，确定输出负载是否为能量回馈型负载，在输出负载为能量回馈型负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化不间断电源UPS的工作方法，其特征在于，所述方法包括：获取模块化UPS的工作参数，所述工作参数包括：输入电压参数、负载参数和电池参数；确定所述输入电压参数是否符合预设阈值，所述输入电压参数包括电压幅值和频率；确定所述输入的电压幅值和频率中的至少一者不符合预设阈值，将所述模块化UPS的K个功率模块中的S个功率模块的工作模式调整为电池供电模式，使得所述模块化UPS的输出满足负载的功率需求，其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤S＜K；确定模块化UPS上是否存在除向负载提供功率之外的多余的功率模块；在模块化UPS上存在多余的功率模块时，执行以下步骤：确定所述电池参数是否小于第一阈值，所述电池参数包括电池剩余容量；当电池剩余容量小于第一阈值时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为充电模式；或者，确定所述负载参数是否小于第二阈值，所述负载参数包括负载容量；当所述负载容量小于第二阈值时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为回馈模式；或者，确定所述负载参数指示的输出负载类型是否为能量回馈型负载，所述负载参数包括负载类型；当输出负载为能量回馈型负载时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为回馈模式或充电模式。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化不间断电源UPS的工作方法，其特征在于，所述方法包括：获取模块化UPS的工作参数，所述工作参数包括：输入电压参数、负载参数和电池参数；确定所述输入电压参数是否符合预设阈值，所述输入电压参数包括电压幅值和频率；确定所述输入的电压幅值和频率中的至少一者不符合预设阈值，将所述模块化UPS的K个功率模块中的S个功率模块的工作模式调整为电池供电模式，使得所述模块化UPS的输出满足负载的功率需求，其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤S＜K；确定模块化UPS上是否存在除向负载提供功率之外的多余的功率模块；在模块化UPS上存在多余的功率模块时，执行以下步骤：确定所述电池参数是否小于第一阈值，所述电池参数包括电池剩余容量；当电池剩余容量小于第一阈值时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为充电模式；或者，确定所述负载参数是否小于第二阈值，所述负载参数包括负载容量；当所述负载容量小于第二阈值时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为回馈模式；或者，确定所述负载参数指示的输出负载类型是否为能量回馈型负载，所述负载参数包括负载类型；当输出负载为能量回馈型负载时，将所述多余的功率模块中的至少一个功率模块的工作模式调整为回馈模式或充电模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模块化UPS上的功率模块初始处于市电供电模式下，所述方法还包括：当所述输入电压幅值和频率恢复为符合预设阈值时，将电池供电模式下的功率模块调整为市电供电模式；当所述电池剩余容量恢复为不小于第一阈值时，将充电模式下的功率模块调整为市电供电模式；当所述负载容量变为不小于第二阈值时，将回馈模式下的功率模块调整为市电供电模式。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在模块化UPS上不存在多余的功率模块的情况下，当所述输入的电压幅值和频率恢复为符合预设阈值时，执行以下步骤：确定所述电池剩余容量是否小于第一阈值，在所述电池剩余容量小于第一阈值时，将至少一个功率模块的工作模式从电池供电模式调整为充电模式；或者，确定所述负载容量是否小于第二阈值，在所述负载容量小于第二阈值时，将至少一个功率模块的工作模式从电池供电模式调整为回馈模式；或者，确定所述负载参数指示的输出负载类型是否为能量回馈型负载，在输出负载为能量回馈型负载时，将至少一个功率模块的工作模式从电池供电模式调整为回馈模式或充电模式。4.一种模块化不间断电源UPS的工作方法，其特征在于，所述方法包括：获取模块化UPS的工作参数，其中，所述工作参数包括：输入电压参数、负载参数和电池参数；根据所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式，使得各个功率模块的工作模式不是都在同一种工作模式，所述模块化UPS包括K个所述工作模块，且2≤K。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式包括：确定所述输入电压参数是否符合预设阈值，所述输入电压参数包括电压幅值和频率；确定所述输入电压幅值和频率中的至少一者不符合预设阈值时，将所述模块化UPS的K个功率模块中的L个功率模块的工作模式调整为电池供电模式；其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤L＜K。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式包括：确定所述电池参数是否小于第一阈值，所述电池参数包括电池剩余容量；确定所述电池剩余容量小于第一阈值，将所述模块化UPS的K个功率模块中的P个功率模块的工作模式调整为充电模式；其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤P＜K。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式包括：确定所述负载参数是否小于第二阈值，所述负载参数包括负载容量；确定所述负载容量小于第二阈值，将所述模块化UPS上的K个功率模块中的Q个功率模块的工作模式调整为回馈模式；其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤Q＜K。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述模块化UPS的工作参数中的至少一个，调节所述模块化UPS上的功率模块的工作模式包括：确定所述负载参数指示的输出负载类型是否为能量回馈型负载，所述负载参数包括输出负载类型，当所述输出负载类型为能量回馈型负载时，将所述模块化UPS的K个功率模块中的R个功率模块的工作模式调整为回馈模式或充电模式；其中，K为所述模块化UPS上的功率模块的总数目，且1≤R＜K。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括：电池供电模式、市电供电模式、回馈模式和充电模式。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春涛，
申请(专利权)人：西安华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61