数据中心电池间空调柜的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种数据中心电池间空调柜的控制方法及系统，该方法包括：获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电池组的充放电状态；当电池处于浮充状态时，根据电流大小计算电池组的总功耗；根据电池组的总功耗计算空调柜的冷水消耗和风量输出值；根据冷水消耗和风量输出值控制空调柜内阀门的开度和风机的转速；当电池处于放电状态时，下达指令，空调柜以满负荷的制冷量输出；根据满负荷的制冷量参数，阀门全开，风机的转速以设计状态输出。

【技术实现步骤摘要】
数据中心电池间空调柜的控制方法及系统
本专利技术涉及空调控制领域，其特别涉及一种数据中心电池间空调柜的控制方法及系统。
技术介绍
在数据中心内，为了保证服务器等设备的运行连续性，一般均采用UPS不间断电源对供电提供保障。UPS系统一般包含UPS主机、输入输出柜、蓄电池组几个部分。在实际部署方案中，UPS主机、输入输出柜一般放置于电力机房，蓄电池组放置于专用的电池间内。由于UPS主机在工作状态时自身消耗大量的电能，同时产生热量，因此需要使用空调系统对UPS设备提供制冷。对于电池间内的蓄电池组，在UPS使用电池放电时会发生内部的电化学反应，产生较多的热量，因此也需要对电池间采用空调系统提供制冷。在工程实践中，设计院需要按照UPS主机满载来计算蓄电池的放电功率，因此需要为电池间提供大功率的空调制冷量。但由于电池组只是备用电源，在数据中心正常运行过程中是不需要放电的，只是进行小电流浮充充电以保持充满电的状态，此时电池散发的热量非常轻微。而目前数据中心的空调并不会根据电池状态进行调整，往往还是根据既定的策略(比如维持送风温度23℃)进行大风量、大冷量的制冷。这产生了大量的无谓的能源消耗，大大增加了数据中心的运营成本，不利于整体系统节能减排。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有数据中心空调控制方法无法根据电池组的充放电状态来调整空调的制冷状态而产生的高能耗问题，提供一种数据中心电池间空调柜的控制方法及系统。为了实现上述目的，本专利技术提供一种数据中心电池间空调柜的控制方法，该方法包括：获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电池组的充放电状态；当电池处于浮充状态时，根据电流大小计算电池组的总功耗；根据电池组的总功耗计算空调柜的冷水消耗和风量输出值；根据冷水消耗和风量输出值控制空调柜内阀门的开度和风机的转速；当电池处于放电状态时，下达指令，空调柜以满负荷的制冷量输出；根据满负荷的制冷量参数，阀门全开，风机的转速以设计状态输出。根据本专利技术的一实施例，在获得电池组的功耗后增加一定的冗余度后计算空调柜的冷水消耗和风量输出值。根据本专利技术的一实施例，当电池处于放电状态时，根据电缆上的电流大小计算电池组的功耗，当功耗大于空调柜的满负荷制冷量时，输出制冷量不足的报警信号。根据本专利技术的一实施例，数据中心电池间空调柜的控制方法还包括：实时获取电池组的温度；当电池组的温度超过设定的电池温度阈值时，输出温度报警信号。根据本专利技术的一实施例，数据中心电池间空调柜的控制方法还包括：实时获取出风温度、回风温度、出水温度以及进水温度；当出风和回风的温差超过设定的风的温度阈值或者出水和进水的温差超过水温阈值时，输出温度报警信号。另一方面，本专利技术还提供一种数据中心电池间空调柜的控制系统，该系统包括电流传感器、计算模块、决策模块以及执行模块。电流传感器获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电池组的充放电状态。当电池处于浮充状态时，计算模块根据电流大小计算电池组的总功耗。当电池处于浮充状态时，决策模块根据电池组的总功耗计算空调柜的冷水消耗和风量输出值；当电池处于放电状态时，下达指令，空调柜以满负荷的制冷量输出。当电池处于浮充状态时，执行模块根据冷水消耗和风量输出值控制空调柜内阀门的开度和风机的转速；当电池处于放电状态时，根据满负荷的制冷量参数，阀门全开，风机的转速以设计状态输出。根据本专利技术的一实施例，决策模块在获得电池组的功耗后增加一定的冗余度后计算空调柜的冷水消耗和风量输出值。根据本专利技术的一实施例，数据中心电池间空调柜的控制系统还包括报警模块，当电池处于放电状态时，计算模块根据电缆上的电流大小计算电池组的功耗并上传至决策模块，当功耗大于空调柜的满负荷制冷量时，决策模块输出制冷量不足的报警信号至报警模块，报警模块进行报警。根据本专利技术的一实施例，数据中心电池间空调柜的控制系统还包括温度传感模块，温度传感模块包括电池组温度传感器、出风温度温度传感器和回风温度传感器以及出水温度传感器和进水温度传感器。电池组温度传感器设置在电池组的表面实时获取电池组的温度。出风温度温度传感器和回风温度传感器分别设置于空调柜的出风道和回风道。出水温度传感器和进水温度传感器分别设置于空调柜的出水管道和进水管道。根据本专利技术的一实施例，电池组温度传感器和电池组的表面之间敷设有导热层。综上所述，本专利技术提供的数据中心电池间空调柜的控制方法及系统通过在电池组的电缆上设置电流传感器，电流传感器检测电池组电缆上的电流方向以及电流大小，通过电缆上的电流方向来判断电池组的当前工作状态。当电缆上的电流方向为正向时，表明电池组处于浮充状态，即电池组为备用状态，电池组散热需求非常的小，决策模块和执行模块采用低负荷的运行控制策略，在电池浮充状态下让空调柜的风机、盘管冷水(或冷媒)进入低负荷运行，在满足电池组散热需求的同时大大减少电池间的空调系统能耗。而一旦电流传感器检测到电池组电缆上的电流改变方向时，表面电池组处于放电状态，此时决策模块将下达以满负荷的制冷量输出的指令至执行模块，执行模块将盘管阀门全部打开且风机的转速以设计状态输出。电流传感器的设置不仅能实现电池组状态的自动识别从而大大减小电池组在浮充状态下的功耗，进一步的，其可快速的响应电流方向的改变，遇到外电停电需要空调满负荷制冷时，保证空调柜快速启动到满负荷输出状态，从而确保电池组在放电状态下的安全运行。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的数据中心电池间空调柜的控制方法中通过判断电池的工作状态来实现空调柜在低负荷和满负荷状态下的工作流程图。图2所示为数据中心电池间空调柜的控制系统的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本实施例提供一种数据中心电池间空调柜的控制方法，该方法包括：获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电池组的充放电状态(步骤S10)。当电池处于浮充状态时，根据电流大小计算电池组的总功耗(步骤S20)。根据电池组的总功耗计算空调柜的冷水消耗和风量输出值(步骤S30)。根据冷水消耗和风量输出值控制空调柜内阀门的开度和风机的转速(步骤S40)。当电池处于放电状态时，下达指令，空调柜以满负荷的制冷量输出(步骤S50)。根据满负荷的制冷量参数，阀门全开，风机的转速以设计状态输出(步骤S60)。以下将结合图1详细介绍本实施例提供的数据中心电池间空调柜的控制方法。在数据中心正常运行状态下，数据中心内的UPS主机和输入输出柜等设备采用外电源进行供电，电池组处于备用状态，外电源以小电流浮充电池组保持电池组维持充满电的状态，电池组电缆上的电流方向为正向。而当外电源处于停电状态，电池组需要为UPS主机和输入输出柜等设备供电，电池组处于放电状态，此时电池组电缆上的电流方向与充电状态相反。故本实施例提供的控制方法始于步骤S10，通过监测电池组电缆上的电流方向来自动识别电池组的工作状态。当电池组处于浮充状态时，其散发的热量非常轻微，当空调柜采用满负荷的设计状态输出时将产生大量的制冷能源浪费。故当监测到电池组处于浮充状态时，执行步骤S20，通过监测到的电池组上的充电电流I并结合电池组的串联总电压U和总内阻R两个参数，计算得出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据中心电池间空调柜的控制方法，其特征在于，包括：获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电池组的充放电状态；当电池处于浮充状态时，根据电流大小计算电池组的总功耗；根据电池组的总功耗计算空调柜的冷水消耗和风量输出值；根据冷水消耗和风量输出值控制空调柜内阀门的开度和风机的转速；当电池处于放电状态时，下达指令，空调柜以满负荷的制冷量输出；根据满负荷的制冷量参数，阀门全开，风机的转速以设计状态输出。

【技术特征摘要】
1.一种数据中心电池间空调柜的控制方法，其特征在于，包括：获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电池组的充放电状态；当电池处于浮充状态时，根据电流大小计算电池组的总功耗；根据电池组的总功耗计算空调柜的冷水消耗和风量输出值；根据冷水消耗和风量输出值控制空调柜内阀门的开度和风机的转速；当电池处于放电状态时，下达指令，空调柜以满负荷的制冷量输出；根据满负荷的制冷量参数，阀门全开，风机的转速以设计状态输出。2.根据权利要求1所述的数据中心电池间空调柜的控制方法，其特征在于，在获得电池组的功耗后增加一定的冗余度后计算空调柜的冷水消耗和风量输出值。3.根据权利要求1所述的数据中心电池间空调柜的控制方法，其特征在于，当电池处于放电状态时，根据电缆上的电流大小计算电池组的功耗，当功耗大于空调柜的满负荷制冷量时，输出制冷量不足的报警信号。4.根据权利要求1所述的数据中心电池间空调柜的控制方法，其特征在于，所述数据中心电池间空调柜的控制方法还包括：实时获取电池组的温度；当电池组的温度超过设定的电池温度阈值时，输出温度报警信号。5.根据权利要求1所述的数据中心电池间空调柜的控制方法，其特征在于，所述数据中心电池间空调柜的控制方法还包括：实时获取出风温度、回风温度、出水温度以及进水温度；当出风和回风的温差超过设定的风的温度阈值或者出水和进水的温差超过水温阈值时，输出温度报警信号。6.一种数据中心电池间空调柜的控制系统，其特征的在于，包括：电流传感器，获取电池组电缆上的电流方向和电流大小，根据电流方向判断电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳阳，张祥，韩蕾，傅嘉，
申请(专利权)人：杭州富春云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33