CN102611145A - 一种直流电源的电池管理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电源的电池管理方法及装置，涉及系统控制技术领域。其中，所述直流电源的电池管理方法，包括：获取电池的下电控制参数；根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。采用本发明不但可以降低系统下电控制的误判概率，还可以提高电源系统的运行可靠性。

Description

一种直流电源的电池管理方法及装置

技术领域

本发明涉及系统控制技术领域，尤其涉及一种直流电源的电池管理方法及装置。

背景技术

通常情况下，为了保证供电设备的工作稳定性和连续性，一般都会为供电设备配备备份电源。供电系统正常情况下，由电源模块AC/DC输出电源提供给负载。当该电源模块掉电时，由电池供电。因此，电池的管理则是直流电源系统控制中的一项重要功能。

随着直流电源的发展，对电池管理功能的要求越来越高，越来越细致。所述电池管理中很重要的一部分功能就是下电控制。下电控制的可靠性，是保证直流电源系统可靠运行，电池保护及时、有效的基础。现在直流电源系统中，下电控制都普遍采用的方法是以输出电压为参考。当输出电压低于一次下电电压，执行一次下电操作；当输出电压低于二次下电电压，执行二次下电操作。系统下电后，当输出电压上升到某个阈值，执行上电操作。

在实现上述电池管理的下电控制过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的下电控制方法判断逻辑较简单，且判断条件单一，从而使得直流电源的电池管理系统很容易发生误下电、不上电、或者下上电来回切换的振荡现象，影响电源系统可靠运行。

发明内容

本发明的实施例提供一种直流电源的电池管理方法及装置。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种直流电源的电池管理方法，该方法包括：

获取电池的下电控制参数；

根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；

按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。

一种直流电源的电池管理装置，该装置包括：

参数获取单元，用于获取电池的下电控制参数；所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。

状态确定单元，用于根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；

控制单元，用于按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。

本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理方法及装置，通过获取电池的下电控制参数；根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。其中，所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。由于本发明中采用了电池的下电控制参数，来确定直流电源的供电状态，从而可以有效防止电池过放损坏，且最大限度的保证了用户负载的正常运行，减少了因判断电压的单一判断条件引起的误下电或者不上电的风险，提高了直流电源设备整体运行的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理方法流程图；

图2为本发明实施例提供的当系统处于交流停电状态时，直流电源的电池管理方法流程图；

图3为本发明实施例提供的当系统处于交流供电正常状态时，直流电源的电池管理方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的当系统处于交流停电状态时，直流电源的电池管理装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的当系统处于交流停电状态时，直流电源的电池管理装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理方法及装置进行详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理方法流程图；

101：系统控制器获取电池的下电控制参数；所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。

102：根据所述下电控制参数，系统控制器确定所述直流电源的供电状态。

103：按照所述供电状态，系统控制器对所述直流电源的电池进行控制。

如图2所示，为本发明实施例提供的当系统处于交流停电状态时，直流电源的电池管理方法流程图；

201：获取电池的下电控制参数；其中，所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值；当所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值都为零时，继续执行步骤202；

202：根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值都为零，确定系统处于交流停电状态；在所述交流停电状态下，整流器无输出，由电池向负载提供电源。

203：根据所述系统处于交流停电状态，设置下电控制标志，并启动定时器1；例如：设置flag＝1；定时器1设置定时时间为1分钟。

204：当所述定时器1定时结束(即定时1分钟)后，所述系统一直处于交流停电状态，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

205：如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；

206：如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

如图3所示，为本发明实施例提供的当系统处于交流供电正常状态时，直流电源的电池管理方法流程图；

301：获取电池的下电控制参数；所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值和故障信息；当所述交流输出电压值不为零，且至少有一个所述整流器无故障时，执行步骤302；

302：根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流供电正常状态；该步骤，具体可以包括：

S1：当交流恢复供电时，根据所述交流输出电压值不为零，将下电控制标志清零，并启动定时器2；设所述定时器定时为1分钟，该定时可以根据实际情况的需要进行设置。

需要说明的是，此处系统状态设置了1分钟时延，从而防止交流供电没有稳定，系统反复吸合断开接触器对用户负载造成冲击。

S2：当定时器2定时结束后，系统将强制上电，并再启动定时器3；具体的讲，就是1分钟时延后，强制系统全部上电，即一次和二次接触器全部吸合，给用户负载供电。此时控制器内部定时器开始计时，在交流供电正常时，强吸状态保持10分钟(即定时器3定时为10分钟)。

需要说明的是，所述系统全部上电仅仅在系统初始上电，或者系统断电恢复之后进行。

S3：当定时器3定时结束后，根据所述整流器故障信息，确定至少有一个所述整流器无故障。具体的讲，就是只要有一个整流器检测的交流输入电压值不为零且无故障，则系统可以认为交流供电处于正常状态。

需要说明的是，如果所述整流器检测的交流输入电压值都为零，或者，整流器检测的交流输入电压值不为零，但都有故障，则可以认为交流供电处于停电状态。

303：根据所述系统处于交流供电正常状态，系统则根据所述直流输出电压值以及直流电池输出电流值进行相应控制操作；该步骤，具体的控制过程如下：

S1：当系统根据所述直流输出电压值，判断出需要进行一次下电操作，则执行步骤S2；

S2：获取单组电池标称容量值和系统负载电流值；其中，所述单组电池标称容量值可以根据实际情况的需要进行设置。所述系统负载电流值可以通过检测板来获取。

S3：根据所述直流电池输出电流值，确定电池处于放电状态。

S4：根据所述单组电池标称容量值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述直流电池输出电流值超出了第一阈值；其中，所述第一阈值可以根据实际的情况进行设置并调整，例如：可以设置所述第一阈值为单组电池标称容量值的10％。

S5：根据所述系统负载电流值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值；其中，所述第二阈值可以根据实际的情况进行设置并调整，例如：可以设置所述第二阈值为5安培。

S6：根据所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，设置下电控制标志，并启动定时器4。

需要说明的是，当所述步骤S6中的条件存在一项不满足，例如：直流电池输出电流值未超出第一阈值，或者，系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差未小于第二阈值，则系统保持强吸状态不变。

S7：当所述定时器4定时结束后，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；所述定时器4的定时时长根据实际情况进行设置。

S8：如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；

S9：如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

需要注意的是，所述设置下电控制标志的步骤(即步骤S6)前，还可以包括：

启动定时器5；

在定时器5计时期间，如果系统一直处于所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，则当定时器5定时结束后，设置下电控制标志。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理装置结构示意图；所述直流电源的电池管理装置，包括：参数获取单元401，用于获取电池的下电控制参数；所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。状态确定单元402，用于根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；控制单元403，用于按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。

基于以上图4所述实施例，如图5所示，为本发明实施例提供的当系统处于交流停电状态时，直流电源的电池管理装置结构示意图；其中，所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值；当所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值都为零，

所述状态确定单元402，用于根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流停电状态；

所述控制单元403，包括：

设置子单元501，用于根据所述系统处于交流停电状态，设置下电控制标志，并启动定时器；

判断子单元502，用于当定时结束后，所述系统一直处于交流停电状态，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

下电子单元503，用于如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；或者，如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

基于以上图4所述实施例，如图6所示，为本发明实施例提供的当系统处于交流停电状态时，直流电源的电池管理装置结构示意图；所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值和故障信息；当所述交流输出电压值不为零，且至少有一个所述整流器检测的交流输入电压值不为零且无故障时，所述状态确定单元402，用于根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流供电正常状态；所述控制单元403，用于根据所述系统处于交流供电正常状态，系统则根据所述直流输出电压值以及直流电池输出电流值进行相应控制操作。

其中，所述状态确定单元402，包括：

设置子单元601，用于当交流恢复供电时，根据所述交流输出电压值不为零，将下电控制标志清零，并启动定时器；

上电子单元602，用于当定时结束后，系统将强制上电，并再启动定时器；

确定子单元603，用于当定时结束后，根据所述故障信息，确定至少有一个所述整流器无故障。

当系统根据所述直流输出电压值，判断出需要进行一次下电操作；所述控制单元403，包括：

量值获取子单元604，用于获取单组电池标称容量值和系统负载电流值；

状态确定子单元605，用于根据所述直流电池输出电流值，确定电池处于放电状态；

第一判断子单元606，用于根据所述单组电池标称容量值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述直流电池输出电流值超出了第一阈值；

第二判断子单元607，用于根据所述系统负载电流值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值；

设置子单元608，用于根据所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，设置下电控制标志，并启动定时器；

下电判断子单元609，用于当定时结束后，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

控制子单元610，用于如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；或者，如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

进一步地，该装置还包括：

定时单元，用于当设置下电控制标志前，启动定时器；

在定时器计时期间，如果系统一直处于所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，则当定时结束后，指示所述设置子单元608设置下电控制标志。

需要说明的是，以上所述强吸是指控制器控制系统强制吸合一次和二次下电的接触器；所述一次下电是指系统控制接触器切断次要负载的动作；所述二次下电是指系统控制接触器切断重要负载的动作。

本发明实施例提供的一种直流电源的电池管理方法及装置，通过获取电池的下电控制参数；根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。其中，所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。由于本发明中采用了电池的下电控制参数，来确定直流电源的供电状态，按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制，从而可以有效防止电池过放损坏，且最大限度的保证了用户负载的正常运行，减少了因判断电压的单一判断条件引起的误下电或者不上电的风险，提高了直流电源设备整体运行的可靠性；还由于本发明中采用了大量的内部定时系统进行定时控制，进一步保证了系统判断的稳定性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：(方法的步骤)，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种直流电源的电池管理方法，其特征在于，包括：

获取电池的下电控制参数；

根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；

按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。

2.根据权利要求1所述的直流电源的电池管理方法，其特征在于，所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。

3.根据权利要求2所述的直流电源的电池管理方法，其特征在于，所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值；当所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值都为零时，所述根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态的步骤为：

根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流停电状态；

所述按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制的步骤包括：

根据所述系统处于交流停电状态，设置下电控制标志，并启动定时器；

当定时结束后，所述系统一直处于交流停电状态，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；

如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

4.根据权利要求2所述的直流电源的电池管理方法，其特征在于，所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值和故障信息；当所述交流输出电压值不为零，且至少有一个所述整流器无故障时，

所述根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态的步骤为：

根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流供电正常状态；

所述按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制的步骤为：

根据所述系统处于交流供电正常状态，系统则根据所述直流输出电压值以及直流电池输出电流值进行相应控制操作。

5.根据权利要求4所述的直流电源的电池管理方法，其特征在于，所述根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流供电正常状态的步骤，包括：

当交流恢复供电时，根据所述交流输出电压值不为零，将下电控制标志清零，并启动定时器；

当定时结束后，系统将强制上电，并再启动定时器；

当定时结束后，根据所述故障信息，确定至少有一个所述整流器无故障。

6.根据权利要求5所述的直流电源的电池管理方法，其特征在于，当系统根据所述直流输出电压值，判断出需要进行一次下电操作；所述系统则根据所述直流输出电压值以及直流电池输出电流值进行相应控制操作的步骤，包括：

获取单组电池标称容量值和系统负载电流值；

根据所述直流电池输出电流值，确定电池处于放电状态；

根据所述单组电池标称容量值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述直流电池输出电流值超出了第一阈值；

根据所述系统负载电流值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值；

根据所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，设置下电控制标志，并启动定时器；

当定时结束后，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；

如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

7.根据权利要求6所述的直流电源的电池管理方法，其特征在于，所述设置下电控制标志的步骤前，还包括：

启动定时器；

在定时器计时期间，如果系统一直处于所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，则当定时结束后，设置下电控制标志。

8.一种直流电源的电池管理装置，其特征在于，包括：

参数获取单元，用于获取电池的下电控制参数；所述电池的下电控制参数包括：直流输出电压值、直流电池输出电流值、整流器工作状态信息和交流供电状态信息。

状态确定单元，用于根据所述下电控制参数，确定所述直流电源的供电状态；

控制单元，用于按照所述供电状态，对所述直流电源的电池进行控制。

9.根据权利要求8所述的直流电源的电池管理装置，其特征在于，所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值和故障信息；当所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值都为零时，

所述状态确定单元，用于根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流停电状态；

所述控制单元，包括：

设置子单元，用于根据所述系统处于交流停电状态，设置下电控制标志，并启动定时器；

判断子单元，用于当定时结束后，所述系统一直处于交流停电状态，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

下电子单元，用于如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；或者，如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

10.根据权利要求8所述的直流电源的电池管理装置，其特征在于，所述交流供电状态信息包括：交流输出电压值；所述整流器工作状态信息包括：整流器检测的交流输入电压值和故障信息；当所述交流输出电压值不为零，且至少有一个所述整流器无故障时，

所述状态确定单元，用于根据所述交流输出电压值与整流器检测的交流输入电压值，确定系统处于交流供电正常状态；

所述控制单元，用于根据所述系统处于交流供电正常状态，系统则根据所述直流输出电压值以及直流电池输出电流值进行相应控制操作。

11.根据权利要求10所述的直流电源的电池管理装置，其特征在于，所述状态确定单元，包括：

设置子单元，用于当交流恢复供电时，根据所述交流输出电压值不为零，将下电控制标志清零，并启动定时器；

上电子单元，用于当定时结束后，系统将强制上电，并再启动定时器；

确定子单元，用于当定时结束后，根据所述故障信息，确定至少有一个所述整流器无故障。

12.根据权利要求11所述的直流电源的电池管理装置，其特征在于，当系统根据所述直流输出电压值，判断出需要进行一次下电操作；所述控制单元，包括：

量值获取子单元，用于获取单组电池标称容量值和系统负载电流值；

状态确定子单元，用于根据所述直流电池输出电流值，确定电池处于放电状态；

第一判断子单元，用于根据所述单组电池标称容量值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述直流电池输出电流值超出了第一阈值；

第二判断子单元，用于根据所述系统负载电流值和所述直流电池输出电流值，系统判断出所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值；

设置子单元，用于根据所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，设置下电控制标志，并启动定时器；

下电判断子单元，用于当定时结束后，系统则根据所述直流输出电压值判断是否需要进行下电控制；

控制子单元，用于如果所述直流输出电压值达到一次下电电压，则系统切断一次负载；或者，如果所述直流输出电压值达到二次下电电压或者电池保护电压，则系统切断二次负载或者切断电池输入。

13.根据权利要求12所述的直流电源的电池管理装置，其特征在于，该装置还包括：

定时单元，用于当设置下电控制标志前，启动定时器；

在定时器计时期间，如果系统一直处于所述确定的放电状态、所述直流电池输出电流值超出了第一阈值以及所述系统负载电流值的绝对值与所述直流电池输出电流值的绝对值之差小于第二阈值，则当定时结束后，设置下电控制标志。

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