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CN109802465A - Ups电池充电在线检测方法、装置、存储介质及终端设备 - Google Patents

Ups电池充电在线检测方法、装置、存储介质及终端设备 Download PDF

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CN109802465A
CN109802465A CN201910184736.1A CN201910184736A CN109802465A CN 109802465 A CN109802465 A CN 109802465A CN 201910184736 A CN201910184736 A CN 201910184736A CN 109802465 A CN109802465 A CN 109802465A
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CN
China
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battery
output voltage
input
charger
voltage values
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CN201910184736.1A
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Inventor
古元
刘富德
郑大伟
熊汉琴
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Guangzhou Daodong New Energy Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Daodong New Energy Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种UPS电池充电在线检测方法,包括:采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电;本发明通过增加电压采样,以及两组采样对比分析,并结合电流最终由控制器进行逻辑分析,解决现有技术对充电异常状态的侦测判断不够全方位,对于极个别异常状态不能有效监测的技术问题,从而实现对充电状态,充电器状况,电池情况更全面监测;本发明还可以通过告警器及时发现异常并告警。

Description

UPS电池充电在线检测方法、装置、存储介质及终端设备
技术领域
本发明涉及电池充电检测技术领域,尤其涉及一种UPS电池充电在线检测方法、装置、存储介质及终端设备。
背景技术
蓄电池作为UPS电源的重要组成部分,因此相关的充电器对整个电池工作状态的监测准确非常重要,相关充电器也产生了许多专利,可以对充电过程中产生的高压、低压、均流、限流等进行侦测保护。但现有的充电技术方案,多采用一路输出电压,电流侦测方式,不能有效辨别电池电压与充电器输出电压之间正常关系,针对在线过程中,出现充电输出电压略低于电池电压,同时也在低压告警点之上,将不能有效判断,存在隐患。
UPS电池在线充电过程中,出现充电器工作异常,充电输出电压又维持在允许的充电电压范围内,但是却比实际电池电压过低,导致不能对电池进行充电,若不能及时发现异常,电池长期处于此状态下自放电以及实际电路中放电,将很容易造成电池寿命大幅度缩短甚至损坏。另外,充电器工作异常,输出电压不稳定,不能对电池进行有效充电,有可能充不进电的情况。因此,现有技术对充电异常状态的侦测判断不够全方位,对于极个别异常状态不能有效监测。
发明内容
本发明提供了一种UPS电池充电在线检测方法、装置、存储介质及终端设备,以解决现有技术对充电异常状态的侦测判断不够全方位,对于极个别异常状态不能有效监测的技术问题,从而通过增加电压采样,以及两组采样对比分析,并结合电流最终由控制器进行逻辑分析,进而实现对充电状态,充电器状况,电池情况更全面监测。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种UPS电池充电在线检测方法,包括:
采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;
将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;
将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
作为优选方案,还包括:
将所述输出电压值和所述电池端电压值输入差分采样电路衰减转化为低电平信号,并输入比较运算器进行异常判断,根据判断结果形成高低电平信号;
将所述高低电平信号输入到控制器中,根据预设的电平信号规则控制所述控制器是否输出所述反馈控制信号。
作为优选方案,所述比较运算器进行异常判断,包括:
当所述输出电压值高于所述电池端电压值时,计算所述输出电压值和所述电池端电压值的差值,若所述差值在预设的数值范围内,则判断充电器输出电压正常;
当所述输出电压值低于所述电池端电压值时,由于整流管单相导电性,此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
作为优选方案,还包括:
将所述高低电平信号和所述反馈控制信号输入到告警器进行与运算,生成告警指令,并根据所述告警指令控制告警器发出警报信号。
本发明实施例还提供了一种UPS电池充电在线检测装置,包括:
采集模块,用于采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;
控制模块,用于将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;
发送模块,用于将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
作为优选方案,还包括:
比较运算模块,用于将所述输出电压值和所述电池端电压值输入差分采样电路衰减转化为低电平信号,并输入比较运算器进行异常判断,根据判断结果形成高低电平信号;
电平信号输入模块,用于将所述高低电平信号输入到控制器中,根据预设的电平信号规则控制所述控制器是否输出所述反馈控制信号。
作为优选方案,所述比较运算器进行异常判断,包括:
当所述输出电压值高于所述电池端电压值时,计算所述输出电压值和所述电池端电压值的差值,若所述差值在预设的数值范围内,则判断充电器输出电压正常;
当所述输出电压值低于所述电池端电压值时,由于整流管单相导电性,此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
作为优选方案,还包括:
告警模块,用于将所述高低电平信号和所述反馈控制信号输入到告警器进行与运算,生成告警指令,并根据所述告警指令控制告警器发出警报信号。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如上述任一项所述的UPS电池充电在线检测方法。
本发明实施例还提供了一种终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的UPS电池充电在线检测方法。
相比于现有技术,本发明实施例具有如下有益效果:
通过增加电压采样,以及两组采样对比分析,并结合电流最终由控制器进行逻辑分析,解决现有技术对充电异常状态的侦测判断不够全方位,对于极个别异常状态不能有效监测的技术问题,从而实现对充电状态,充电器状况,电池情况更全面监测;还可以通过告警器及时发现异常并告警。
附图说明
图1:为本发明实施例中的UPS电池充电在线检测示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参照图1,本发明优选实施例提供了一种UPS电池充电在线检测方法,包括:
采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;
将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;
将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
在本实施例中,还包括:
将所述输出电压值和所述电池端电压值输入差分采样电路衰减转化为低电平信号,并输入比较运算器进行异常判断,根据判断结果形成高低电平信号;
将所述高低电平信号输入到控制器中,根据预设的电平信号规则控制所述控制器是否输出所述反馈控制信号。
在本实施例中,所述比较运算器进行异常判断,包括:
当所述输出电压值高于所述电池端电压值时,计算所述输出电压值和所述电池端电压值的差值,若所述差值在预设的数值范围内,则判断充电器输出电压正常;
当所述输出电压值低于所述电池端电压值时,由于整流管单相导电性,此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
在本实施例中,还包括:
将所述高低电平信号和所述反馈控制信号输入到告警器进行与运算,生成告警指令,并根据所述告警指令控制告警器发出警报信号。
相应地,本发明优选实施例还提供了一种UPS电池充电在线检测装置,包括:
采集模块,用于采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;
控制模块,用于将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;
发送模块,用于将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
在本实施例中,还包括:
比较运算模块,用于将所述输出电压值和所述电池端电压值输入差分采样电路衰减转化为低电平信号,并输入比较运算器进行异常判断,根据判断结果形成高低电平信号;
电平信号输入模块,用于将所述高低电平信号输入到控制器中,根据预设的电平信号规则控制所述控制器是否输出所述反馈控制信号。
在本实施例中,所述比较运算器进行异常判断,包括:
当所述输出电压值高于所述电池端电压值时,计算所述输出电压值和所述电池端电压值的差值,若所述差值在预设的数值范围内,则判断充电器输出电压正常;
当所述输出电压值低于所述电池端电压值时,由于整流管单相导电性,此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
在本实施例中,还包括:
告警模块,用于将所述高低电平信号和所述反馈控制信号输入到告警器进行与运算,生成告警指令,并根据所述告警指令控制告警器发出警报信号。
下面结合具体的实施例,对本发明进行详细说明。
本发明可以通过对两组电压采样对比,以及通过控制器采样后,结合采样电流进行逻辑分析,更全面有效识别各种异常状态,及时提供故障信息,以确保降低最终引起电池故障现象的几率。
1、充电器连接电池工作过程中,电压采样A、电压采样B为将充电输出电压经过差分采样电路衰减转化为低电平信号并输入比较器。
2、电压采样A、电压采样B转换后的输出电压同时输入到比较运算器,控制器。
3、比较运算器对输入的采样电压A以及采样电压B进行比较分析:①当电压A高于电压B,且需与设定参考差值校对,在差值范围内,判断充电器输出电压正常;②当电压A低于电压B时,由于整流管单相导电性,且电流是有电压高点流向电压地点,因此此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
4、比较运算器将步骤3的结果,形成高低电平信号输入到控制器中。
5、电压采样A输出到控制器中,控制器将通过此转换后电压,准确侦测充电器输出电压值
6、电压采样B输出到控制器中,控制器将通过此转换后电压,准确侦测电池端电压,可以实时监控电池电压、以及由此可结合电流采样,形成初步的电池容量判断。
7、电流经过差分采样后(电流采样)输入到控制器中,控制器对电流值进行侦测运算判断。
8、控制器将步骤5、步骤7采样到的电压、电流信号,进行分析运算,并形成反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
9、同时,控制器将步骤4输入的信号,根据设定情况,控制步骤8是否需要输出反馈控制驱动信号。
10、控制器还将对电压采样A、电压采样B、电流采样输入的信号进行分析运算,并形成对应高低电平信号输出给告警器。
11、告警器将对比较运算器以及控制器输入的信号,进行与运算,最终输出让告警器工作于正常工作或异常状态。可及时提醒用户。
本发明提供一种新的UPS电池在线充电异常检测方案,包含充电功率电路、二极管、电压采样A、电压采样B、电流采样A、电池组、比较器、控制芯片、故障指示。
下面针对充电状态判断和控制过程进行说明:
1、当充电器异常,输出电压过低或过高时,通过侦测到的充电电压与设定低压点对比即可判断。
2、当充电器的输出电压在充电电压范围内,但是不能高于电池电压,从而给电池充电,那么通过电压采样A和电压采样B的对比,当电压采样A侦测到电压值低于电压采样B侦测电压,同时判断电压采样B采样到的电压值在正常电压范围内,可判定充电器异常。
3、将电压采样A和电压采样B的采样结果通过比较运算后,给出一信号输出到报警器。以在异常条件下,可以及时发出警告,提醒用户,避免电池在异常状态下长期放电,导致电池不可恢复的损坏。
4、通过电压采样A和电压采样B,以及电流采样,将几种采样结果输入控制器,控制器经过逻辑分析处理后,给出充电板主功率电路对应的控制信号,以实时监测充电电压及电流工作状态。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一实施例所述的UPS电池充电在线检测方法。
本发明实施例还提供了一种终端设备,所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的UPS电池充电在线检测方法。
优选地,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序、计算机程序),所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,通用处理器可以是微处理器,或者所述处理器也可以是任何常规的处理器,所述处理器是所述终端设备的控制中心,利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
所述存储器主要包括程序存储区和数据存储区,其中,程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等,数据存储区可存储相关数据等。此外,所述存储器可以是高速随机存取存储器,还可以是非易失性存储器,例如插接式硬盘,智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡和闪存卡(Flash Card)等,或所述存储器也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是,上述终端设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器,本领域技术人员可以理解,上述终端设备仅仅是示例,并不构成对终端设备的限定,可以包括更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件。
本发明通过增加不同点电压采样、并对两组采样电压对比分析,以及通过控制器对采样到的电压、电流做综合判断,可对电池故障现象监测更完善,降低由于电路故障引起电池损坏的现象。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种UPS电池充电在线检测方法,其特征在于,包括:
采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;
将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;
将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
2.如权利要求1所述的UPS电池充电在线检测方法,其特征在于,还包括:
将所述输出电压值和所述电池端电压值输入差分采样电路衰减转化为低电平信号,并输入比较运算器进行异常判断,根据判断结果形成高低电平信号;
将所述高低电平信号输入到控制器中,根据预设的电平信号规则控制所述控制器是否输出所述反馈控制信号。
3.如权利要求2所述的UPS电池充电在线检测方法,其特征在于,所述比较运算器进行异常判断,包括:
当所述输出电压值高于所述电池端电压值时,计算所述输出电压值和所述电池端电压值的差值,若所述差值在预设的数值范围内,则判断充电器输出电压正常;
当所述输出电压值低于所述电池端电压值时,由于整流管单相导电性,此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
4.如权利要求2所述的UPS电池充电在线检测方法,其特征在于,还包括:
将所述高低电平信号和所述反馈控制信号输入到告警器进行与运算,生成告警指令,并根据所述告警指令控制告警器发出警报信号。
5.一种UPS电池充电在线检测装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集充电器输出电压值、电池端的电压值以及电池端的电流值;
控制模块,用于将所述输出电压值、所述电池端电压值以及所述电流值输入到控制器中进行分析运算,形成反馈控制信号;
发送模块,用于将所述反馈控制信号输入到充电功率电路以控制主功率电路驱动DUTY大小,以最终形成合理的输出电压及功率给电池充电。
6.如权利要求5所述的UPS电池充电在线检测装置,其特征在于,还包括:
比较运算模块,用于将所述输出电压值和所述电池端电压值输入差分采样电路衰减转化为低电平信号,并输入比较运算器进行异常判断,根据判断结果形成高低电平信号;
电平信号输入模块,用于将所述高低电平信号输入到控制器中,根据预设的电平信号规则控制所述控制器是否输出所述反馈控制信号。
7.如权利要求6所述的UPS电池充电在线检测装置,其特征在于,所述比较运算器进行异常判断,包括:
当所述输出电压值高于所述电池端电压值时,计算所述输出电压值和所述电池端电压值的差值,若所述差值在预设的数值范围内,则判断充电器输出电压正常;
当所述输出电压值低于所述电池端电压值时,由于整流管单相导电性,此时充电器将不能对电池形成充电,判断充电器异常。
8.如权利要求6所述的UPS电池充电在线检测装置,其特征在于,还包括:
告警模块,用于将所述高低电平信号和所述反馈控制信号输入到告警器进行与运算,生成告警指令,并根据所述告警指令控制告警器发出警报信号。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1~4任一项所述的UPS电池充电在线检测方法。
10.一种终端设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1~4任一项所述的UPS电池充电在线检测方法。
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