CN103645412B - 电池检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种电池检测方法和装置，所述方法包括：将对电池充电的主充电器和从充电器并联连接，并以固定周期驱动所述主充电器和从充电器的输出开关断开或闭合；检测从充电器的输出电流，当第一时间内从充电器的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器，所述主充电器继续工作；检测电池端电压，当在第二时间内，所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线。本发明实施例的电池检测方法和装置，能够快速有效的检测到电池离线的情况，其判断条件少，控制结构简单可靠，易于实现。

Description

电池检测方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种电池检测方法和装置。

背景技术

在银行、数据中心、医疗等对供电连续性和电源质量要求较高的应用场合通常采用不间断电源（Uninterruptable Power Supply，UPS）为其提供不间断、可靠、优质的供电。为了提高UPS的整机可靠性和可维护性，业界通常采用功率模块化结构，通过冗余模块提高可靠性，对故障模块进行在线更换以缩短维修时间，也方便用户进行扩容升级工作。因此模块化UPS中每个模块均应该独立工作。一般每个模块都配有充电器，并联给同一组电池充电。在电池接入UPS系统后，市电正常情况下，充电器应开启为电池充电，在电池脱离系统后，充电器无需开启。电池是否接入可以靠电池端电压判断。当电池端电压达到预设的阈值即可认为电池已经接入。但电池断开检测相对复杂，因为充电器一旦开启，UPS的电池接入端电压就等于充电器的输出电压。即使电池脱离系统后，电池端电压仍然由充电器输出维持，如果充电器不关闭，端电压就不会下降，系统就无法判断电池是否接入的情况。

在现有的一种技术方案中，将多个USP模块分为主模块和从模块，当满足充电器输出电压高于预设电压阈值V1，且充电电流低于预设电流阈值I1时，只保留主模块开机，其余从模块关机。再通过系统的电压值检测电池是否接入。在该现有技术中，关闭从充电器需要同时满足两个条件，即电压和电流条件。然而对于采用了三段式（恒流、恒压、浮充）充电方法的系统来说，电压条件和电流条件是相关的。因此会造成条件的重复判断，导致控制结构复杂，可靠性降低。

在另一种现有技术的技术方案中，直接检测电池与UPS模块之间开关的状态，开关断开认为电池未接，开关闭合认为电池在线。该方法的适用面较窄，因为开关并不是UPS的标准配件，因此也增加了检测电路的成本。

发明内容

本发明提供了一种电池检测方法和装置，通过将多模块UPS中的充电器分为一主多从，以充电电流小于预设电流阈值作为关闭从充电器的唯一条件，以电池端电压降低到预设电压阈值作为电池未接的判断标准，简单有效的实现对电池离线情况的有效检测。

在第一方面，本发明实施例提供了一种电池检测方法，包括：

将对电池充电的主充电器和从充电器并联连接，并以固定周期驱动所述主充电器和从充电器的输出开关断开或闭合；

检测从充电器的输出电流，当第一时间内从充电器的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器，所述主充电器继续工作；

检测电池端电压，当在第二时间内，所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线。

在第一种可能的实现方式中，在判断电池离线之后，所述方法还包括：关闭所述主充电器。

在第二种可能的实现方式中，所述将对电池充电的主充电器和从充电器并联连接之前还包括：选择确定一个充电器为所述主充电器，其它充电器为所述从充电器。

结合第一方面或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：当所述主充电器发生故障时，从所述从充电器中选择一个充电器作为主充电器。

在第二方面，本发明实施例提供了一种电池检测装置，包括：

充电器组，包括并联连接的对电池充电的主充电器和从充电器；

输出开关驱动单元，用于以固定周期驱动所述主充电器和从充电器的输出开关断开或闭合；

电流检测单元，用于检测从充电器的输出电流；

第一处理单元，用于当第一时间内的从充电器的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器，并保持所述主充电器继续工作；

电压检测单元，用于检测电池端电压；

第二处理单元，用于当在第二时间内的所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线。

在第一种可能的实现方式中，在判断电池离线之后，所述第二处理单元还用于，关闭所述主充电器。

在第二种可能的实现方式中，所述装置还包括：

选择单元，用于选择确定充电器组中的一个充电器为所述主充电器，其它充电器为所述从充电器。

结合第二方面或第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述选择单元还用于，当所述主充电器发生故障时，从所述从充电器组中选择一个充电器作为主充电器。

本发明实施例提出的电池检测方法和装置，通过将多模块UPS中的充电器分为一主多从，以充电电流小于预设电流阈值作为关闭从充电器的唯一条件，以电池端电压降低到预设电压阈值作为电池未接的判断标准。从充电器本发明实施例提出的电池检测方法判断条件少，控制结构简单可靠，能够对电池离线的情况进行有效检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的电池检测方法的充电器连接示意图；

图3为本发明实施例提供的电池检测装置的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例的电池检测方法和装置，通过将主充电器和从充电器并联给电池充电，当电池充满电时，并联电路中总的电流会降低至预设电流阈值以下，此时将从充电器关闭停止供电。当电池端电压小于预设电压阈值时，判断电池离线，此时将主充电器关闭以停止对电池供电。本发明实施例的电池检测方法和装置，判断条件少，控制结构简单可靠，可以快速有效的检测到电池离线。

图1为本发明实施例提供的电池检测方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的电池检测方法具体包括如下步骤：

步骤101：将对电池充电的主充电器和从充电器并联连接，并以固定周期驱动所述主充电器和从充电器的输出开关断开或闭合；

具体的，在本步骤中，图2为本实施例电池检测方法的充电器连接示意图，如图2所示，将多个充电器1、2……N（N为正整数，且大于等于2）并联连接为电池（或电池组）充电。并且在多个充电器中选择一个充电器为主充电器，其余为从充电器。在一个具体的例子中，可以根据充电器的序列号（Identity，ID）来选择，例如，将多个充电器中序列号最小的一个作为主充电器。充电过程中，当主充电器故障关闭停止供电时，重新在其他从充电器中选择一个作为主充电器。

每个充电器都通过一个输出开关（K1、K2……Kn）与电池(或电池组)相连接，如充电器1通过输出开关K1与电池（或电池组）相连接，充电器2通过输出开关K2与电池（或电池组）相连接，充电器N通过输出开关Kn与电池（或电池组）相连接。

每个充电器以相同的固定周期驱动本充电器对应的输出开关的开合，具体的，各充电器之间可以同步驱动其输出开关的开合，也可以不同步驱动其输出开关的开合，但每个输出开关的开启和闭合时间周期都相同。设定输出开关的闭合时间为T1，断开时间为T2，T2的时间长度要满足：在充电器输出电压为正常范围的最大值时，充电器关闭或者断开输出开关后，电池端电压必须在T2时间内可以下降到预设电压阈值V_off以下。具体的，在一个例子中，V_off的选取与电池的规格、电池节数相关。例如，电池组规格为20节，每节额定电压为12V，则V_off可以设定为60V，即满额电压的25%。在实际应用中，本领域技术人员可以根据需要，自行设定V_off的取值。

步骤102：检测从充电器的输出电流，当第一时间内从充电器的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器，所述主充电器继续工作；

具体的，预设电流阈值可以根据电池充满状态下的电流来设定，即预设电流阈值等于电池充满状态下的电流。另外，在电池断开后，充电器通常仍然会有一个很小的输出电流I₀。I₀会小于电池充满状态下的电流，因此，如果第一时间内从充电器的输出电流小于预设电流阈值，则认为有可能电池断开了。

优选的，第一时间内从充电器的输出电流小于预设电流阈值的同时还要满足大于等于电池断开后充电器的输出电流I₀。

将从充电器关闭，可以是充电器关机，也可以是断开输出开关。因为充电器在空载的时候也要消耗一部分损耗，因此在判断电池可能断开的情况下关闭从充电器可以避免这部分损耗。即使此时电池是没有的断开的，根据电流也可知，电池已经充满，因此此时只保留主充电器供电，完全可以满足电池的充电需求。这样的做法有效提高了USP模块的整机效率。

步骤103：检测电池端电压，当在第二时间内，所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线。

具体的，当从充电器关闭后，继续以固定周期驱动主充电器的输出开关的开合。当电池在线的时候，主充电器的输出开关即使断开，电池端电压也不会降低。但是当电池离线的情况下，主充电器的输出开关断开，电池端电压会降低。当在主充电器的输出开关的闭合后的T2时间内，检测到电池端电压降至预设的电压阈值以下时，即可判定电池离线。

步骤104，关闭主充电器。

在检测到电池未连接之后，主充电器关机，至此，所有充电器均关闭。

本发明实施例提出的电池检测方法，将多模块UPS中的充电器分为一主多从，当电路中充电电流低于预设电流阈值时，说明电池已经充满电，将从充电器关闭停止供电，只保留主充电器为电池充电，有效提高了USP模块的效率。当在主充电器输出开关断开时间内，电池端电压降至预设的电压阈值以下时，判定电池离线，即可关闭主充电器，停止供电。本发明实施例提出的电池检测方法，以充电电流小于预设电流阈值作为关闭从充电器的唯一条件，以电池端电压降低到预设电压阈值作为电池未接的判断标准，判断条件少，控制结构简单可靠，可以快速有效的检测到电池离线。

相应的，本发明实施例还提供了一种电池检测装置，用以实现本发明上述实施例中所提供的电池检测方法。如图3所示，包括：

充电器组1，包括并联连接的对电池充电的主充电器11和从充电器12；

输出开关驱动单元2，用于以固定周期驱动所述主充电器11和从充电器12的输出开关断开或闭合；

电流检测单元3，用于检测从充电器12的输出电流；

第一处理单元4，用于当第一时间内的从充电器12的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器12，并保持所述主充电器11继续工作；

电压检测单元5，用于检测电池端电压；

第二处理单元6，用于当在第二时间内的所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线。

此外，在判断电池离线之后，所述第二处理单元6还用于，关闭所述主充电器11。

优选的，所述装置还包括：

选择单元7，用于选择确定充电器组1中的一个充电器为所述主充电器1，其它充电器为所述从充电器2。

进一步优选的，所述选择单元7还用于，当所述主充电器1发生故障时，从所述从充电器组1中选择一个充电器作为主充电器1。

本发明实施例提出的电池检测装置，通过将多模块UPS中的充电器分为一主多从，以充电电流小于预设电流阈值作为关闭从充电器的唯一条件，以电池端电压降低到预设电压阈值作为电池未接的判断标准。从充电器本发明实施例提出的电池检测方法判断条件少，控制结构简单可靠，能够对电池离线的情况进行有效检测。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (8)

1.一种电池检测方法，其特征在于，所述方法包括：

将对电池充电的主充电器和从充电器并联连接，并以固定周期驱动所述主充电器和从充电器的输出开关断开或闭合；

从充电器检测从充电器的输出电流，当第一时间内从充电器的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器，所述主充电器继续工作；

检测电池端电压，当在第二时间内，所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线；

其中，所述预设电流阈值等于所述电池充满状态下的电流值；所述第一时间为所述从充电器的输出开关闭合的时间；所述第二时间为所述从充电器关闭后、所述主充电器的输出开关断开的时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断电池离线之后，所述方法还包括：关闭所述主充电器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将对电池充电的主充电器和从充电器并联连接之前还包括：选择确定一个充电器为所述主充电器，其它充电器为所述从充电器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述主充电器发生故障时，从所述从充电器中选择一个充电器作为主充电器。

5.一种电池检测装置，其特征在于，所述装置包括：

充电器组，包括并联连接的对电池充电的主充电器和从充电器；

输出开关驱动单元，用于以固定周期驱动所述主充电器和从充电器的输出开关断开或闭合；

电流检测单元，用于检测从充电器的输出电流；

第一处理单元，用于当第一时间内的从充电器的输出电流小于预设电流阈值时，关闭所述从充电器，并保持所述主充电器继续工作；

电压检测单元，用于检测电池端电压；

第二处理单元，用于当在第二时间内的所述电池端电压低于预设电压阈值时，则判断电池离线；

其中，所述预设电流阈值等于所述电池充满状态下的电流值；所述第一时间为所述从充电器的输出开关闭合的时间；所述第二时间为所述从充电器关闭后、所述主充电器的输出开关断开的时间。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在判断电池离线之后，所述第二处理单元还用于，关闭所述主充电器。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

选择单元，用于选择确定充电器组中的一个充电器为所述主充电器，其它充电器为所述从充电器。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择单元还用于，当所述主充电器发生故障时，从所述从充电器组中选择一个充电器作为主充电器。