一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统，包括：由多节单体蓄电池串联而成的蓄电池组，其包括多个电池小组，每一电池小组包括多节串联连接的单体蓄电池；充电机单元；逆变单元，其将蓄电池组输出的直流电变为交流电给负载单元供电；每一电池小组的首节的正极和末节的负极接线到信号采集单元；控制单元，其与信号采集单元、DC‑DC电压变换单元、报警单元、通信单元连接；每一电池小组的末节的负极还与DC‑DC电压变换单元连接，DC‑DC电压变换单元还与蓄电池组总电压输出接口正负母线J1连接；通信单元还与远程监控中心平台连接。本实用新型专利技术解决了现有UPS电源系统中蓄电池组中一节或多节电池损坏造成整个蓄电池组不能正常工作的问题。

An emergency management system of storage battery in UPS power system

【技术实现步骤摘要】
一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统
本技术涉及电源系统蓄电池组应急管理
，特别涉及一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统。
技术介绍
金融行业及云计算中心机房等UPS(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)电源系统等都配有大量的蓄电池，在市电停电后由蓄电池作为后备电源给用户负载供电，保证用户的生产、运营、设备、信息等系统不停电。金融行业及云计算中心机房等UPS电源系统一般采用蓄电池12V规格32节串联成384V一组或其他规格电池组合形式；目前，蓄电池组的使用存在以下电池损坏情况：1.由于使用环境条件造成电池损坏：各种电池都有自己的正常工作环境温湿度范围，由于用户现场条件限制，或环境变化，造成环境达不到要求，特别是温度太高或太低，造成蓄电池会损坏：或开裂，或内阻大，或开路，或发热、或不能蓄电，或电压低等多种不正常现象出现。2.蓄电池内部材料变质造成电池损坏：某节电池内部材料使用时会有异常情况出现，发生变质，电池损坏。3.充放电寿命次数达到造成电池损坏：每种电池都有自己的设计寿命充放电次数。一组电池中某些电池寿命到还能正常工作，某些不能正常工作。4.使用时过充或过放造成电池损坏：电池充电时某节超过上限电压或放电时某节超过放电下限电压，电池很容易损坏。根据蓄电池组使用经验总结，大多数情况，电池在使用时以上这些问题会经常出现，并且出现一组电池中一节或多节蓄电池出问题的概率大，问题出现采取什么应急办法解决，这是迫切需要解决的问题。目前，行业中解决办法大多数是只对蓄电池组监测；配置蓄电池监测仪，对内阻、电压、温度等电池参数进行监测，发现某些电池有问题，人工把这些坏电池更换。但是存在以下问题：更换某些坏电池需要采购时间，需要更换时间，需要应急准备时间。这段时间金融行业及云计算中心机房用户系统不能停电，需要有应急解决办法。目前行业内没有解决办法。
技术实现思路
本技术提供一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统，用以解决现有UPS电源系统蓄电池组中一节或多节电池损坏造成整个蓄电池组不能正常工作的问题。一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统，包括：由多节单体蓄电池串联而成的蓄电池组，所述蓄电池组包括多个电池小组，每一所述电池小组包括多节串联连接的单体蓄电池；充电机单元，所述充电机单元将交流电变为直流电给蓄电池组充电；逆变单元，所述逆变单元将蓄电池组输出的直流电变为交流电给负载单元供电；每一所述电池小组的首节的正极和末节的负极接线到信号采集单元，所述信号采集单元用于对该电池小组进行检测，得到每个电池小组的性能参数的测量值；控制单元，所述控制单元与信号采集单元连接，所述控制单元接收信号采集单元传输的所述每个电池小组的性能参数的测量值，并将其与该电池小组的单体蓄电池数量对应的性能参数的预设标准值进行比较，判定该电池小组是正常电池小组还是异常电池小组；所述控制单元还与DC-DC电压变换单元、报警单元、通信单元连接；每一所述电池小组的末节的负极还与DC-DC电压变换单元连接，所述DC-DC电压变换单元还与蓄电池组总电压输出接口正负母线J1连接；当控制单元判定一个电池小组为异常电池小组时，所述控制单元控制DC-DC电压变换单元将除去该一个电池小组之外的其他电池小组进行升压变换，产生与所有电池小组均正常工作时的蓄电池总电压值相等的输出电压至蓄电池组总电压输出接口正负母线J1上，当控制单元判定所有电池小组均为正常电池小组时，所述DC-DC电压变换单元不启动；所述通信单元还与远程监控中心平台连接。优选的，所述性能参数为电压、电流、内阻参数中任一种或多种。优选的，所述通信单元为串口RS485或RJ45网口。优选的，所述蓄电池组为32节12V规格的单体蓄电池串联而成的384V蓄电池组。优选的，所述蓄电池组包括4个电池小组。优选的，所述报警单元包括：液晶显示屏，所述液晶显示屏与控制单元连接；蜂鸣器，所述蜂鸣器与控制单元连接、用于以声音的形式进行报警；LED警示灯，所述LED警示灯与控制单元连接、用于以灯光的形式进行报警；所述LED警示灯包括：底部安装座，所述底部安装座上安装有旋转座，所述旋转座内嵌装有球状灯体；LED灯源和开关型电源变换器，所述LED灯源和开关型电源变换器均设置在球状灯体内，所述LED灯源与开关型电源变换器连接，所述开关型电源变换器与控制单元连接；透光孔，所述透光孔设置在球状灯体的外壁上。优选的，所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器。本技术技术方案具有以下优点：本技术把UPS电源系统整组蓄电池分成几个小组，进行数据采集、监测、控制分析，当发现某小组有电池变坏后，采用控制技术、DC-DC电压变换技术，把其他电池正常的电池小组电压进行升压变换，产生整组电池数量的总电压，去替代整组电池工作，同时发出现场声光报警信号或通过通信单元远程传输到远程监控中心平台报警，告知管理人员，采取应急预案措施，避免事故发生。本技术结构简单、使得成本低，结构简单且接线简单，使得施工便利，不但采用智能技术发现问题，同时智能自动解决问题，解决了金融行业及云计算中心机房等UPS电源系统中蓄电池存在的故障隐患应急处置问题，避免停电事故发生，保证用户的设备、信息、应用等系统正常运行，保障生产运营系统正常工作。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术系统框图。图2为本技术第1电池小组中某节或几节电池出现问题的处理流程图。图3为本技术LED警示灯一种实施例的结构示意图。图中：1、信号采集单元；2、控制单元；3、DC-DC电压变换单元；4、充电机单元；5、报警单元；51、底部安装座；52、旋转座；53、球状灯体；54、透光孔；6、通信单元；7、负载单元；8、逆变单元；9、蓄电池组；10、蓄电池组总电压输出接口正负母线J1。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例提供了一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统，包括：由多节单体蓄电池串联而成的蓄电池组9，所述蓄电池组9包括多个电池小组，每一所述电池小组包括多节串联连接的单体蓄电池；充电机单元4，所述充电机单元4将交流电变为直流电给蓄电池组9充电；逆变单元8，所述逆变单元8将蓄电池组9输出的直流电变为交流电给负载单元7供电；逆变单元8可为电源逆变器。每一所述电池小组的首节的正极和末节的负极接线到信号采集单元1，所述信号采集单元1用于对该电池小组进行检测，得到每个电池小组的性能参数的测量值；如信号采集单元1采集电压、电流、内阻参数，使用电流传感器采集电流参数，使用电压传感器采集电压参数，使用电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统，其特征在于，包括：由多节单体蓄电池串联而成的蓄电池组，所述蓄电池组包括多个电池小组，每一所述电池小组包括多节串联连接的单体蓄电池；充电机单元，所述充电机单元将交流电变为直流电给蓄电池组充电；逆变单元，所述逆变单元将蓄电池组输出的直流电变为交流电给负载单元供电；每一所述电池小组的首节的正极和末节的负极接线到信号采集单元，所述信号采集单元用于对该电池小组进行检测，得到每个电池小组的性能参数的测量值；控制单元，所述控制单元与信号采集单元连接，所述控制单元接收信号采集单元传输的所述每个电池小组的性能参数的测量值，并将其与该电池小组的单体蓄电池数量对应的性能参数的预设标准值进行比较，判定该电池小组是正常电池小组还是异常电池小组；所述控制单元还与DC‑DC电压变换单元、报警单元、通信单元连接；每一所述电池小组的末节的负极还与DC‑DC电压变换单元连接，所述DC‑DC电压变换单元还与蓄电池组总电压输出接口正负母线J1连接；当控制单元判定一个电池小组为异常电池小组时，所述控制单元控制DC‑DC电压变换单元将除去该一个电池小组之外的其他电池小组进行升压变换，产生与所有电池小组均正常工作时的蓄电池总电压值相等的输出电压至蓄电池组总电压输出接口正负母线J1上，当控制单元判定所有电池小组均为正常电池小组时，所述DC‑DC电压变换单元不启动；所述通信单元还与远程监控中心平台连接。...

【技术特征摘要】
1.一种UPS电源系统蓄电池组应急管理系统，其特征在于，包括：由多节单体蓄电池串联而成的蓄电池组，所述蓄电池组包括多个电池小组，每一所述电池小组包括多节串联连接的单体蓄电池；充电机单元，所述充电机单元将交流电变为直流电给蓄电池组充电；逆变单元，所述逆变单元将蓄电池组输出的直流电变为交流电给负载单元供电；每一所述电池小组的首节的正极和末节的负极接线到信号采集单元，所述信号采集单元用于对该电池小组进行检测，得到每个电池小组的性能参数的测量值；控制单元，所述控制单元与信号采集单元连接，所述控制单元接收信号采集单元传输的所述每个电池小组的性能参数的测量值，并将其与该电池小组的单体蓄电池数量对应的性能参数的预设标准值进行比较，判定该电池小组是正常电池小组还是异常电池小组；所述控制单元还与DC-DC电压变换单元、报警单元、通信单元连接；每一所述电池小组的末节的负极还与DC-DC电压变换单元连接，所述DC-DC电压变换单元还与蓄电池组总电压输出接口正负母线J1连接；当控制单元判定一个电池小组为异常电池小组时，所述控制单元控制DC-DC电压变换单元将除去该一个电池小组之外的其他电池小组进行升压变换，产生与所有电池小组均正常工作时的蓄电池总电压值相等的输出电压至蓄电池组总电压输出接口正负母线J1上，当控制单元判定所有电池小组均为正常电池小组时，所述DC-DC电压变换单元不启动；所述通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，
申请(专利权)人：深圳市中联通电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44