CN104655973B - 一种ups系统中检测电池模块短路的方法和装置 - Google Patents

一种ups系统中检测电池模块短路的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种UPS系统中检测电池模块短路的方法和装置。该方法包括:S1,获取电池模块的运行状态、检测所述电池模块的端口电压检测值和测量所述端口电压检测值的持续时间测量值;S2,基于预先存储的电池模块电压预设值、持续时间预设值,所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值和所述持续时间测量值判定所述电池模块是否短路。实施本发明的UPS系统中检测电池模块短路的方法和装置,通过实时监测电池模块端口的端口电压检测值,根据电池模块的运行状态,采用不同的判断条件,实时有效地判定是否存在电池模块电路故障,提高UPS系统的可靠性。

Description

一种UPS系统中检测电池模块短路的方法和装置
技术领域
本发明涉及不间断电源(Uninterruptible power supply,简称UPS),更具体地说,涉及一种UPS系统中检测电池模块短路的方法和装置。
背景技术
不间断电源(Uninterruptible power supply,简称UPS)系统包括储能装置,能给负载提供安全可靠的电能,从而应用于一些不能断电的环境下,例如政府机构、金融机构和数据中心等。当市电输入正常时,UPS系统将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS系统就是交流市电稳压器,同时它还向机内电池模块充电;当市电中断(事故停电)时,UPS系统立即启动机内电池模块,并将电池模块提供的电能进行升压后给负载进行暂时性的供电。因此电池模块是UPS系统中不可缺少的一个重要组成部分,电池模块是否可靠工作直接关系到整个UPS系统的可靠程度。典型的UPS系统如图1所示,其中电池模块通过电池开关盒的开关接入UPS系统中。UPS系统中传统的电池模块保护包括:电池模块自身温度高于设定温度保护、电池模块房的环境温度异常保护、电池模块接地保护、电池模块电压高保护和电池模块电压防爆保护。
然而,现有的UPS系统却缺少对电池模块短路的检测和保护。电池模块短路,是指电池模块的正负极在电阻非常小的情况下相互连接的非正常通路。电池模块发生短路时,会有一股极高的电流通过短路位置并产生大量的热,由此可能在电池模块内部产生热失控现象,导致电池模块寿命严重受损害,甚至发生爆炸或火灾,烧坏UPS系统中的器件或线缆,对UPS系统的破坏是十分严重,最终可能导致UPS系统停电造成负载突然断电。为了减少由于电池模块短路造成的危害,对UPS电池模块短路的检测及保护是十分必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的UPS系统缺少对电池模块短路的检测和/或保护的缺陷,提供一种UPS系统中检测电池模块短路的方法和装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种UPS系统中检测电池模块短路的方法,包括:
S1,获取电池模块的运行状态、检测所述电池模块的端口电压检测值和测量所述端口电压检测值的持续时间测量值;
S2,基于所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值和所述持续时间测量值、预先存储的电池模块电压预设值、持续时间预设值,判定所述电池模块是否短路。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述步骤S1进一步包括:
S11,检测UPS系统中的开关管是否有驱动信号,基于所述驱动信号,获取所述电池模块的运行状态。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述步骤S2进一步包括:
S21,判定所述电池模块的运行状态是否为未充电状态,如果是则执行步骤S22,否则执行步骤S23;
S22,判定所述端口电压检测值是否小于或等于短路电池模块电压预设值且持续时间测量值超过所述持续时间预设值,如果是则执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S23,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于短路电池模块电压差预设值,且持续时间测量值超过所述持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S24,判定所述电池模块短路;
S25,判定所述电池模块没有短路。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述端口电压检测值越低,所述持续时间预设值越小。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述步骤S22进一步包括:
S221,判定所述端口电压检测值是否小于或等于第一短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S222,否则执行步骤S25;
S222,判定所述端口电压检测值是否小于或等于第二短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S223,否则执行步骤S226;
S223判定所述端口电压检测值是否小于或等于第三短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S224,否则执行步骤S225;
S224,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第一持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S225,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第二持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S226,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第三持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述第三短路电池模块电压预设值<所述第二短路电池模块电压预设值<所述第一短路电池模块电压预设值;所述第三持续时间预设值>所述第二持续时间预设值>所述第一持续时间预设值。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述步骤S23进一步包括:
S231,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于第一短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S232,否则执行步骤S25;
S232,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于第二短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S233,否则执行步骤S236;
S233,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于第三短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S234,否则执行步骤S235;
S234,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第一持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S235,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第二持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S236,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第三持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述第一短路电池模块电压差预设值>所述第二短路电池模块电压差预设值>所述第三短路电池模块电压差预设值;所述第三持续时间预设值>所述第二持续时间预设值>所述第一持续时间预设值。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,进一步包括:
S3,当判定所述电池模块短路时,将所述电池模块与所述UPS系统瞬间断开。
在本发明所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法中,所述UPS系统包括多个功率模块和旁路模块,所述多个功率模块共用同一个电池模块,所述多个功率模块中的每个功率模块分别判定所述电池模块是否短路以生成本功率模块的电池模块短路信号,所述旁路模块基于接收到的电池模块短路信号的数量和正在运行的功率模块的数量判定所述UPS系统的电池模块是否短路。
本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是,构造一种UPS系统中检测电池模块短路的装置,包括:
电池模块运行状态获取模块,用于获取电池模块的运行状态;
电池模块端口电压测量模块,用于检测所述电池模块的端口电压检测值;
计数器,用于测量所述端口电压检测值的持续时间测量值;
存储器,用于预先存储电池模块电压预设值和持续时间预设值;
检测模块,用于基于所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值,所述端口电压检测值的持续时间测量值、所述电池模块电压预设值和所述持续时间预设值判定所述电池模块是否短路。
实施本发明的UPS系统中检测电池模块短路的方法和装置,通过实时监测电池模块端口的端口电压检测值,根据电池模块的运行状态,采用不同的判断条件,实时有效地判定是否存在电池模块电路故障,提高UPS系统的可靠性。更进一步地,通过旁路模块基于接收到的电池短路信号和运行状态的功率模块的数量,来确认电池短路,避免了部分功率模块检测错误,提高了UPS系统供电的可靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是现有技术的UPS的原理框图;
图2是根据本发明第一实施例的UPS系统中检测电池模块短路的方法的流程图;
图3是根据本发明第二实施例的UPS系统中检测电池模块短路的方法的流程图;
图4是根据本发明第三实施例的UPS系统中检测电池模块短路的方法的流程图;
图5是包括多个功率模块和旁路模块的UPS系统的结构示意图;
图6是根据本发明第一实施例的UPS系统中检测电池模块短路的装置的原理框图。
具体实施方式
图2是根据本发明第一实施例的UPS系统中检测电池模块短路的方法的流程图。如图2所示,在步骤S1,分别获取电池模块的运行状态、检测所述电池模块的端口电压检测值和测量所述端口电压检测值的持续时间测量值。本领域技术人员知悉,电池模块在UPS系统中只有两种状态,要么是处在充电状态,要么是处在非充电状态。本领域技术人员可以通过检测整流器对电池模块充电开关管是否有驱动信号判断充电器是否关闭。当充电器关闭时,判定电池模块处在非充电状态,当充电器开启时,判定电池模块处在充电状态。当然,本领域技术人员也可以采用其他的判断方法,例如专用的电池充放电测试仪来判断电池模块的运行状态。本领域技术人员知悉,其可以采用专门的电压检测装置和计数器分别检测所述电池模块的端口电压检测值和测量所述端口电压检测值的持续时间测量值。
在步骤S2中,基于预先存储的电池模块电压预设值、持续时间预设值,所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值和所述持续时间测量值判定所述电池模块是否短路。在本发明的后述实施例中,所述预先存储的电池模块电压预设值包括短路电池模块电压预设值和短路电池模块电压差预设值。在本发明中,当电池模块处于未充电状态时,实时监测所述端口电压检测值是否小于或等于短路电池模块电压预设值,且所述持续时间测量值超过持续时间预设值。如果是,则判断电池模块存在短路情况。当电池模块处于充电状态时,实时监测开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于短路电池模块电压差预设值,且持续时间测量值超过所述持续时间预设值。如果是,则判断电池模块存在短路情况。
在本发明的一个优选实施例中,一旦判定所述电池模块短路,则发送电池开关脱扣信号给电池模块开关,从而将所述电池模块与所述UPS系统瞬间断开。
实施本发明的UPS系统中检测电池模块短路的方法,通过实时监测电池模块端口的端口电压检测值,根据电池模块的运行状态,采用不同的判断条件,实时有效地判定是否存在电池模块电路故障,提高UPS系统的可靠性。
图3是根据本发明第二实施例的UPS系统中检测电池模块短路的方法的流程图。如图3所示,在步骤S1中,判定开关管中是否有驱动信号。当开关管中没有驱动信号时,充电器关闭,判定电池模块处在非充电状态,执行步骤S2。当开关管中有驱动信号时,充电器开启,判定电池模块处在充电状态,执行步骤S3。在步骤S2中,电池模块处在非充电状态,采用电压检测电路获取所述电池模块的端口电压检测值,并判定所述端口电压检测值是否小于或等于预存储的短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S4,否则执行步骤S7,即判定电池模块没有短路。在步骤S4中,计数器继续计时。在步骤S5中,判定计数器是否大于持续时间预设值,如果是执行步骤S6,判定所述电池短路,否则执行步骤S7,即判定电池模块没有短路。在步骤S3中,电池模块处在充电状态,采用电压检测电路获取所述电池模块的端口电压检测值,并判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S4。否则执行步骤S7,即判定电池模块没有短路。在步骤S4中,计数器继续计时。在步骤S5中,判定计数器是否大于持续时间预设值,如果是执行步骤S6,判定所述电池短路,否则执行步骤S7,即判定电池模块没有短路。
在本发明的一个优选实施例中,当需要实时进行检测时,在执行步骤S6和S7之后,将分别返回步骤S2或步骤S3,继续执行本发明的检测电池模块短路的方法。
在本发明的又一优选实施例中,当需要实时进行检测时,在执行步骤S6和S7之后,还可以返回步骤S1,重新开始执行本发明的检测电池模块短路的方法。
在本发明的一个优选实施例中,一旦判定所述电池模块短路,则发送电池开关脱扣信号给电池模块开关,从而将所述电池模块与所述UPS系统瞬间断开。
实施本发明的UPS系统中检测电池模块短路的方法,通过实时监测电池模块端口的端口电压检测值,根据电池模块的运行状态,采用不同的判断条件,实时有效地判定是否存在电池模块电路故障,提高UPS系统的可靠性。更进一步地,可以实时进行检测并且可以瞬间断开电池模块和UPS系统,从而保证UPS系统安全。
图4是根据本发明第三实施例的UPS系统中检测电池模块短路的方法的流程图。为了方便对图4的说明,定义如下变量。
U0:电池EOD电压设定值;
U1:第一短路电池模块电压预设值;
U2:第二短路电池模块电压预设值;
U3:第三短路电池模块电压预设值;
U4:第一短路电池模块电压差预设值;
U5:第二短路电池模块电压差预设值;
U6:所述第三短路电池模块电压差预设值;
U7:开关管的PWM发波电池模块电压预设值
U8:端口电压检测值;
T1、T2、T3:检测到电池模块拉弧后的确认时间,即持续时间预设值,并且T1<T2<T3;U6<U5<U4<U3<U2<U1<U0。
在本实施例中,在步骤S1中首先判定UPS系统中是否存在电池模块。本领域技术人员知悉,可以通过检测电池模块电压是否在设定范围内来判定UPS系统中是否存在电池模块。在判定UPS系统中存在电池模块之后,可以执行步骤S2以判定该电池模块的运行状态,即判定充电器是否关闭。当开关管中没有驱动信号时,充电器关闭,判定电池模块处在非充电状态,执行步骤S3。当开关管中有驱动信号时,充电器开启,判定电池模块处在充电状态,执行步骤S11。
在步骤S3中,判定所述端口电压检测值U8是否小于或等于第一短路电池模块电压预设值U1,如果不是,执行步骤S17,判定电池模块没有短路,此时,计数器=0,电池脱扣标志=0。如果是,执行步骤S4,计数器开始计时;此后,继续进行步骤S5。在步骤S5中,判定所述端口电压检测值U8是否小于或等于第二短路电池模块电压预设值U2。如果是,则执行步骤S6,计数器继续计数;此后继续执行步骤S7。否则执行步骤S9,判定所述端口电压检测值U8小于或等于第一短路电池模块电压预设值U1的时间是否超过第三持续时间预设值,即计数器>=200。如果是,则执行步骤S10,认为电池模块已经短路或者有短路趋势;此时,计数器=200,电池脱扣标志=1。否则,执行步骤S18,认为电池模块没有短路。在步骤S7中,判定所述端口电压检测值U8是否小于或等于第三短路电池模块电压预设值U3。如果是,则执行步骤S8,计数器继续计数。否则直接执行步骤S9,判定所述端口电压检测值U8小于或等于第二短路电池模块电压预设值U2的时间是否超过第二持续时间预设值。如果是,则执行步骤S10认为电池模块已经短路或者有短路趋势。此时,计数器=200,电池脱扣标志=1。否则,执行步骤S18,认为电池模块没有短路。在经步骤S8的计数器计数之后,再继续执行步骤S9,此时判定所述端口电压检测值U8小于或等于第三短路电池模块电压预设值U3的时间是否超过第一持续时间预设值。如果是,则执行步骤S10否则,执行步骤S18,认为电池模块没有短路。
在步骤S11中,判定开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差是否大于或等于第一短路电池模块电压差预设值U4。如果不是,执行步骤S17,判定电池模块没有短路,此时,计数器=0,电池脱扣标志=0。如果是,执行步骤S12,计数器开始计时;此后,继续进行步骤S13。在步骤S13中,判定开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差是否大于或等于第二短路电池模块电压差预设值U5。如果是,则执行步骤S14,计数器继续计数;此后继续执行步骤S15。否则执行步骤S9,判定开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差大于或等于第一短路电池模块电压差预设值U4是否超过第三持续时间预设值。如果是,则执行步骤S10,认为电池模块已经短路或者有短路趋势;此时,计数器=200,电池脱扣标志=1。否则,执行步骤S18,认为电池模块没有短路在步骤S15中,判定开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差是否大于或等于第三短路电池模块电压差预设值U6。如果是,则执行步骤S16,计数器继续计数。否则直接执行步骤S9,判定开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差大于或等于第二短路电池模块电压差预设值U5的时间是否超过第二持续时间预设值。如果是,则执行步骤S10。否则,执行步骤S18,认为电池模块没有短路。在经步骤S16的计数器计数之后,再继续执行步骤S9,此时判定开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差大于或等于第二短路电池模块电压差预设值U5的时间是否超过第一持续时间预设值。如果是,则执行步骤S10,
因此,在本实施例中,当开关管中没有驱动信号时,充电器关闭,判定电池模块处在非充电状态时,当端口电压检测值U8小于等于第三短路电池模块电压预设值U3,并且确定持续所述第三持续时间预设值T3,则认为电池模块已经短路或者有短路趋势。或者说,当端口电压检测值U8小于等于第二短路电池模块电压预设值U2,并且确定持续所述第二持续时间预设值T2,则认为电池模块已经短路或者有短路趋势。或者说当端口电压检测值U8小于等于第一短路电池模块电压预设值U1,并且确定持续所述第一持续时间预设值T1,则认为电池模块已经短路或者有短路趋势。无论上述情况发生哪一种,均为电池模块在未充电的状态下发生了短路。
因此,在本实施例中,当开关管中有驱动信号时,充电器开启,判定电池模块处在充电状态,当开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差大于或等于第一短路电池模块电压差预设值U4,并确定持续所述第三持续时间预设值T3,则认为电池模块已经短路或者有短路趋势。或者说,当开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差大于或等于第二短路电池模块电压差预设值U5,并确定持续所述第二持续时间预设值T2,则认为电池模块已经短路或者有短路趋势。或者说当开关管的PWM发波电池模块电压预设值U7与所述端口电压检测值U8之差大于或等于第三短路电池模块电压差预设值U6,并确定持续所述第一持续时间预设值T1,则认为电池模块已经短路或者有短路趋势。无论上述情况发生哪一种,均为电池模块在充电的状态下发生了短路。
本领域技术人员知悉,在本实施例中,采用同一个计数器对持续时间进行累加,并将其分别与第一持续时间预设值、第二持续时间预设值和第三持续时间预设值进行比较。本领域技术人员进一步知悉,可以分别采用不同的计数器才分别计数,从而与第一持续时间预设值、第二持续时间预设值和第三持续时间预设值进行比较。由于T1<T2<T3;U6<U5<U4<U3<U2<U1<U0,因此本领域技术人员可知,所述端口电压检测值越低,所述持续时间预设值越小。
实施本发明的UPS系统中检测电池模块短路的方法,通过实时监测电池模块端口的端口电压检测值,根据电池模块的运行状态,采用不同的判断条件,实时有效地判定是否存在电池模块电路故障,提高UPS系统的可靠性。由于采用了分阶判断,因此对于短路过程的判断更为准确,可以判断出短路产生趋势和短路实际产生,因此对短路情况的掌握更为准确
图5是包括多个功率模块和旁路模块的UPS系统的结构示意图。所述UPS系统包括多个功率模块1-N+1和旁路模块100,所述多个功率模块1-N+1共用同一个电池模块。此时所述多个功率模块中的每个功率模块可以采用本发明上述实施例中的方法分别判定所述电池模块是否短路以生成本功率模块的电池模块短路信号。这些功率模块1-N+1通过总线与旁路模块100通信,将电池模块短路信号发送给旁路模块100。旁路模块100接收并累加计算总线上的电池模块短路信号。又因为每个功率模块均与旁路模块100进行CAN通信,因此旁路模块100知道系统中共有多少个功率模块在运行。当旁路模块从总线上接收到的电池短路信号的个数大于等于系统中运行的功率模块的台数时,则认为UPS系统确实存在电池短路,由旁路模块发送断开电池BCB脱扣信号,将电池模块与UPS系统瞬间断开,保护UPS系统的正常运行,从而提高UPS系统供电的可靠性。
例如一台模块化单机UPS系统,机架内有五个模块正常工作,配有常用的铅酸阀控电池(VRLA)40节电池(每一节12V),可以设定U1为180V,U2为165V,U3为155V。T1设定为50ms,T2设定为100ms,T3设定为200ms。当判断充电器的开关管没有驱动信号时,如果检测到的电池的端口电压检测值为140V,确认50ms后,则本模块检测到电池短路,如果本机架内的所有模块都检测到电池端口正电压短路,则系统认为电池短路,发送电池脱扣信号,将电池与UPS系统脱离,保护UPS系统正常供电。
图6是根据本发明第一实施例的UPS系统中检测电池模块短路的装置的原理框图。如图6所示,本发明的UPS系统中检测电池模块短路的装置,包括:电池模块运行状态获取模块610,电池模块端口电压测量模块620,计数器630、存储器640和检测模块650。所述电池模块运行状态获取模块610用于获取电池模块的运行状态。所述电池模块端口电压测量模块620用于检测所述电池模块的端口电压检测值。所述计数器630用于测量所述端口电压检测值的持续时间测量值。所述存储器640用于预先存储电池模块电压预设值和持续时间预设值。所述检测模块650用于基于所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值,所述端口电压检测值的持续时间测量值、所述电池模块电压预设值、所述持续时间预设值判定所述电池模块是否短路。
本领域技术人员知悉,所述电池模块运行状态获取模块610,电池模块端口电压测量模块620,计数器630、存储器640和检测模块650可以根据本发明上述的各个实施例中的UPS系统中检测电池模块短路的方法构造。基于本发明的教导,本领域技术人员能够实现本发明的UPS系统中检测电池模块短路的装置,在此就不再累述了。
实施本发明的UPS系统中检测电池模块短路的装置,通过实时监测电池模块端口的端口电压检测值,根据电池模块的运行状态,采用不同的判断条件,实时有效地判定是否存在电池模块电路故障,提高UPS系统的可靠性。更进一步地,通过旁路模块基于接收到的电池短路信号和运行状态的功率模块的数量,来确认电池短路,避免了部分功率模块检测错误,提高了UPS系统供电的可靠性。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,包括:
S1,获取电池模块的运行状态、检测所述电池模块的端口电压检测值和测量所述端口电压检测值的持续时间测量值;
S2,基于所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值和所述持续时间测量值、预先存储的电池模块电压预设值、持续时间预设值,判定所述电池模块是否短路;
所述步骤S2进一步包括:
S21,判定所述电池模块的运行状态是否为未充电状态,如果是则执行步骤S22,否则执行步骤S23;
S22,判定所述端口电压检测值是否小于或等于短路电池模块电压预设值且持续时间测量值超过所述持续时间预设值,如果是则执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S23,判定所述UPS系统中的开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于短路电池模块电压差预设值,且持续时间测量值超过所述持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S24,判定所述电池模块短路;
S25,判定所述电池模块没有短路。
2.根据权利要求1所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述步骤S1进一步包括:
S11,检测所述开关管是否有驱动信号,基于所述驱动信号,获取所述电池模块的运行状态。
3.根据权利要求1所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述端口电压检测值越低,所述持续时间预设值越小。
4.根据权利要求3所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述步骤S22进一步包括:
S221,判定所述端口电压检测值是否小于或等于第一短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S222,否则执行步骤S25;
S222,判定所述端口电压检测值是否小于或等于第二短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S223,否则执行步骤S226;
S223判定所述端口电压检测值是否小于或等于第三短路电池模块电压预设值,如果是执行步骤S224,否则执行步骤S225;
S224,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第一持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S225,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第二持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S226,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第三持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤。
5.根据权利要求4所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述第三短路电池模块电压预设值<所述第二短路电池模块电压预设值<所述第一短路电池模块电压预设值;所述第三持续时间预设值>所述第二持续时间预设值>所述第一持续时间预设值。
6.根据权利要求3所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述步骤S23进一步包括:
S231,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于第一短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S232,否则执行步骤S25;
S232,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于第二短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S233,否则执行步骤S236;
S233,判定所述开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于第三短路电池模块电压差预设值,如果是执行步骤S234,否则执行步骤S235;
S234,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第一持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S235,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第二持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S236,判定所述端口电压检测值的持续时间测量值是否超过第三持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25。
7.根据权利要求6所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述第一短路电池模块电压差预设值>所述第二短路电池模块电压差预设值>所述第三短路电池模块电压差预设值;所述第三持续时间预设值>所述第二持续时间预设值>所述第一持续时间预设值。
8.根据权利要求1所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,进一步包括:
S3,当判定所述电池模块短路时,将所述电池模块与所述UPS系统瞬间断开。
9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的UPS系统中检测电池模块短路的方法,其特征在于,所述UPS系统包括多个功率模块和旁路模块,所述多个功率模块共用同一个电池模块,所述多个功率模块中的每个功率模块分别判定所述电池模块是否短路以生成本功率模块的电池模块短路信号,所述旁路模块基于接收到的电池模块短路信号的数量和正在运行的功率模块的数量判定所述UPS系统的电池模块是否短路。
10.一种UPS系统中检测电池模块短路的装置,其特征在于,包括:
电池模块运行状态获取模块,用于获取电池模块的运行状态;
电池模块端口电压测量模块,用于检测所述电池模块的端口电压检测值;
计数器,用于测量所述端口电压检测值的持续时间测量值;
存储器,用于预先存储电池模块电压预设值和持续时间预设值;
检测模块,用于基于所述电池模块的运行状态、所述端口电压检测值,所述端口电压检测值的持续时间测量值、所述电池模块电压预设值和所述持续时间预设值判定所述电池模块是否短路;
所述检测模块用于执行以下步骤:
S21,判定所述电池模块的运行状态是否为未充电状态,如果是则执行步骤S22,否则执行步骤S23;
S22,判定所述端口电压检测值是否小于或等于短路电池模块电压预设值且持续时间测量值超过所述持续时间预设值,如果是则执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S23,判定所述UPS系统中的开关管的PWM发波电池模块电压预设值与所述端口电压检测值之差是否大于或等于短路电池模块电压差预设值,且持续时间测量值超过所述持续时间预设值,如果是执行步骤S24,否则执行步骤S25;
S24,判定所述电池模块短路;
S25,判定所述电池模块没有短路。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107547755B (zh) * 2017-08-29 2020-08-25 托普朗宁(北京)教育科技有限公司 Usb接口保护方法、移动终端及计算机可读存储介质
CN108445343B (zh) * 2018-03-12 2019-12-24 北京理工大学 一种动力电池内部短路检测方法及系统
CN111624508A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 东莞新能德科技有限公司 电池的短路检测方法和装置
CN111879992A (zh) * 2020-07-23 2020-11-03 海信(山东)空调有限公司 一种ac电压检测方法及空调器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1174441A (zh) * 1996-06-24 1998-02-25 索尼公司 电池测定方法和电池测定装置
CN101765940A (zh) * 2007-07-26 2010-06-30 松下电器产业株式会社 电池的内部短路检测装置和方法、电池组件以及电子设备系统
CN102520359A (zh) * 2011-12-02 2012-06-27 苏州冠硕新能源有限公司 电池管理系统及采用该系统进行短路检测与关断的方法
CN102565611A (zh) * 2011-12-27 2012-07-11 惠州市亿能电子有限公司 动力电池的内短路检测方法
CN203299318U (zh) * 2013-06-08 2013-11-20 青岛锐捷智能仪器有限公司 一种电池芯短路检测装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05328596A (ja) * 1992-05-26 1993-12-10 Sharp Corp 負荷短絡検出方法および安全保護システム
JP5724605B2 (ja) * 2011-05-12 2015-05-27 新神戸電機株式会社 バッテリテスタ、バッテリおよびバッテリ状態監視装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1174441A (zh) * 1996-06-24 1998-02-25 索尼公司 电池测定方法和电池测定装置
CN101765940A (zh) * 2007-07-26 2010-06-30 松下电器产业株式会社 电池的内部短路检测装置和方法、电池组件以及电子设备系统
CN102520359A (zh) * 2011-12-02 2012-06-27 苏州冠硕新能源有限公司 电池管理系统及采用该系统进行短路检测与关断的方法
CN102565611A (zh) * 2011-12-27 2012-07-11 惠州市亿能电子有限公司 动力电池的内短路检测方法
CN203299318U (zh) * 2013-06-08 2013-11-20 青岛锐捷智能仪器有限公司 一种电池芯短路检测装置

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