一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法技术

一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，旨在克服现有技术中的检测UPS的电池放电SCR短路故障时，在电网电压低且电池电压高的时候容易漏判的缺点，提供一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，包括以下步骤：A、对正边和负边电池电压进行低通滤波；B、计算正边和负边电池电压滤波值的差值，如果差值大于设定的电压差阈值，则执行步骤C；如果差值小于设定的电压差阈值，则认为无故障发生；C、加入扰动，引起电池电压电流变化，对正边和负边电池电压或电流进行评估，如果数值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路；如果数值小于设定的阈值，则认为无故障发生。本发明专利技术在负载较小时也能准确判断电池放电SCR短路故障，适合检测UPS的电池放电SCR短路故障时使用。

【技术实现步骤摘要】
一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法
本专利技术涉及UPS领域，尤其涉及一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法。
技术介绍
在UPS（不间断电源）的正常运行中需要检测电池放电SCR（可控硅晶闸管）短路故障，防止市电对电池不可控充电，或者电池的持续放电。这些都会导致UPS系统失去对电池的有效管理。从而致使电池过充或者过放，缩短电池寿命，甚至导致UPS掉电。当前UPS的整流电路多采用下图所示的拓扑。其市电升压电路与电池放电升压电路是共用的。一般的检测方法是检测电池的电压或者电流状态，作为故障的判据。然而简单的根据电池的电压或者电流状态，会在某些工况下漏判。例如在电池电压高于市电电压峰值且UPS负载较小的时候，此时市电输入SCR（可控硅晶闸管）由于反压被截止，直流母线上电容的能量有一部分会由电池供给。这种工况下，即使控制系统会按照功率因数校正算法计算IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的开通时间，但是由于负载较小，IGBT的开通时间变化较小，无法引起电池的电压电流的变化，这就会使传统的识别方法失效，漏判故障。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中的检测UPS的电池放电SCR短路故障时，直接检测电池电压或者电流的状态，在电网电压低且电池电压高的时候，传统的检测方法容易失效，导致漏判的缺点，提供了一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法。本专利技术实现专利技术目的采用的技术方案是：一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，包括以下步骤：A、对正边和负边电池电压进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波；B、计算步骤A所述的正边和负边电池电压滤波值的差值，如果差值大于设定的电压差阈值，则执行步骤C；如果差值小于设定的电压差阈值，则认为无故障发生；C、加入扰动，引起电池电压电流变化，对正边和负边电池电压或电流进行评估，如果数值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路；如果数值小于设定的阈值，则认为无故障发生。进一步的，所述的步骤A中，低通滤波的截止频率小于10Hz；步骤B中，电压差阈值的设定根据UPS系统负载率来确定，当负载率小于5%时，电压差阈值小于12V；当负载率大于5%时，电压差阈值小于17V。进一步的，所述的步骤A中，低通滤波的截止频率为1Hz；步骤B中，电压差阈值的设定根据UPS系统负载率来确定，当负载率小于5%时，电压差阈值设定为10V；当负载率大于5%时，电压差阈值设定为15V。进一步的，所述的步骤C包括以下步骤：a、每间隔一段时间开启一次充电器，并持续充电一段时间；b、对步骤a的正负边电池充电电流进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波；c、计算步骤b的正负边电池充电电流滤波值差值，如果其差值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路。进一步的，所述的步骤a中，开启充电器的间隔时间为1~10分钟，充电器充电持续时间为0.5~2分钟；步骤b中，低通滤波的截止频率小于10Hz。进一步的，所述的步骤a中，开启充电器的间隔时间为5分钟，充电器充电持续时间为1分钟；步骤b中，低通滤波的截止频率为1Hz；步骤c中，阈值为3A。进一步的，所述的步骤C包括以下步骤：a、对升压电路控制环路计算得到的占空比进行加工，在原有基础上，加入交流扰动；b、计算步骤a的正边和负边电池电压的交流纹波有效值；c、如果步骤b的正边或者负边电池电压的交流纹波有效值大于设定的纹波阈值，则认为电池放电SCR短路。进一步的，所述的步骤a中，加入频率为5倍工频、占空比幅值为3%~7%的交流扰动，每隔1~10分钟扰动一次，每次扰动持续500~1000ms；步骤c中，纹波阈值为5~10V。进一步的，所述的步骤a中，加入频率为5倍工频、占空比幅值为3%的交流扰动，每隔5分钟扰动一次，每次扰动持续500ms；步骤c中，纹波阈值为5V。进一步的，所述的步骤b中，正边电池电压的交流纹波值=正边电池电压瞬时值-正边电池电压滤波值，计算得到的正边电流电压交流纹波值的有效值；负边电池电压的交流纹波值=负边电池电压瞬时值-负边电池电压滤波值，计算得到的负边电流电压交流纹波值的有效值。本专利技术的有益效果是：本专利技术在检测过程中加入扰动，引起电池电压、电池电流变化，负载较小时也能准确判断电池放电SCR短路故障，有效的避免了现有的方法在电网电压低且电池电压高的时候，出现故障漏判的缺陷，提高了故障检测的准确性。下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。附图说明附图1为本专利技术的流程图。附图2为本专利技术的实施例一的流程图。附图3为本专利技术的实施例二的流程图。具体实施方式如附图1所示，本实施例的一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，包括以下步骤：A、对正边和负边电池电压进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波，低通滤波的截止频率小于10Hz，本实施例优选的低通滤波的截止频率为1Hz；B、计算步骤A所述的正边和负边电池电压滤波值的差值，如果差值大于设定的电压差阈值，则执行步骤C；如果差值小于设定的电压差阈值，则认为无故障发生；电压差阈值的设定根据UPS系统负载率来确定，当负载率小于5%时，电压差阈值小于12V，本实施例优选的电压差阈值设定为10V；当负载率大于5%时，电压差阈值小于17V，本实施例优选的电压差阈值设定为15V；C、加入扰动，引起电池电压电流变化，对正边和负边电池电压或电流进行评估，如果数值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路；如果数值小于设定的阈值，则认为无故障发生。为引起电池电压电流变化而加入的扰动，可有多种形式，如附图2所示，实施例一的步骤C包括以下步骤：a、每间隔1~10分钟开启一次充电器，并持续充电0.5~2分钟，本实施例优选的开启充电器的间隔时间为5分钟，充电器充电持续时间为1分钟；b、对步骤a的正负边电池充电电流进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波，低通滤波的截止频率小于10Hz，本实施例优选的低通滤波的截止频率为1Hz；c、计算步骤b的正负边电池充电电流滤波值差值，如果其差值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路，本实施例优选的阈值为3A。实施例一依据附图2的流程及优选的参数进行实验，数据如下：充电器开启时，给定电池充电电流为3.5A。故障发生后，负边电池电流变大，达到充电器的逐波限流点13.3A。正负边电池电流差值大于3A，由此可以判定负边电池放电SCR故障。为引起电池电压电流变化而加入的扰动，可有多种形式，如附图3所示，实施例二的步骤C包括以下步骤：a、对升压电路控制环路计算得到的占空比进行加工，在原有基础上，加入交流扰动，加入频率为5倍工频、占空比幅值为3%~7%的交流扰动，每隔1~10分钟扰动一次，每次扰动持续500~1000ms，本实施例优选的加入频率为5倍工频、占空比幅值为3%的交流扰动，每隔5分钟扰动一次，每次扰动持续500ms；b、计算步骤a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、对正边和负边电池电压进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波；/nB、计算步骤A所述的正边和负边电池电压滤波值的差值，如果差值大于设定的电压差阈值，则执行步骤C；如果差值小于设定的电压差阈值，则认为无故障发生；/nC、加入扰动，引起电池电压电流变化，对正边和负边电池电压或电流进行评估，如果数值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路；如果数值小于设定的阈值，则认为无故障发生。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、对正边和负边电池电压进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波；
B、计算步骤A所述的正边和负边电池电压滤波值的差值，如果差值大于设定的电压差阈值，则执行步骤C；如果差值小于设定的电压差阈值，则认为无故障发生；
C、加入扰动，引起电池电压电流变化，对正边和负边电池电压或电流进行评估，如果数值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路；如果数值小于设定的阈值，则认为无故障发生。


2.根据权利要求1所述的一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，其特征在于，所述的步骤A中，低通滤波的截止频率小于10Hz；步骤B中，电压差阈值的设定根据UPS系统负载率来确定，当负载率小于5%时，电压差阈值小于12V；当负载率大于5%时，电压差阈值小于17V。


3.根据权利要求2所述的一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，其特征在于，所述的步骤A中，低通滤波的截止频率为1Hz；步骤B中，电压差阈值的设定根据UPS系统负载率来确定，当负载率小于5%时，电压差阈值设定为10V；当负载率大于5%时，电压差阈值设定为15V。


4.根据权利要求1所述的一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，其特征在于，所述的步骤C包括以下步骤：
a、每间隔一段时间开启一次充电器，并持续充电一段时间；
b、对步骤a的正负边电池充电电流进行低通滤波，滤除工频及以上的纹波；
c、计算步骤b的正负边电池充电电流滤波值差值，如果其差值大于设定的阈值，则认为电池放电SCR短路。


5.根据权利要求4所述的一种检测UPS的电池放电SCR短路的方法，其特征在于，所述的步骤a中，开启充电器的间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：易小强，吕学瑜，
申请(专利权)人：深圳国能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44