CN104966855B - 用于电池的放电装置及放电方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于电池的放电装置及放电方法。用于电池的放电装置包括：控制器，包括：直流信号单元，用于根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路；以及交流信号单元，用于响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，发送交流供电信号给电源切换电路；电源切换电路，包括：电池供电电路，用于根据接收的直流供电信号，连接电池与用电装置；交流供电电路，用于根据交流供电信号，连接交流电源与用电装置。该放电装置减少了检测设备，提高了放电装置的稳定性，并且节约了用于散热的能源，降低了对电池进行检测的成本。

Description

用于电池的放电装置及放电方法

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及计算机控制技术领域，尤其涉及用于电池的放电装置及放电方法。

背景技术

相关技术中，为了防止突然断电造成数据中心的数据丢失,通常采用交流电源作为主电源、电池作为备用电源为数据中心的设备供电：当交流电源正常时，采用交流电源供电，当交流电源异常时，切换至电池供电。

作为备用电源的电池，需要对其进行检测，以便根据检测结果进行维护和保养，确保其工作状态的稳定性。目前对电池进行检测的方法，主要是通过外接旁路电阻进行放电检测。

然而，电池外接旁路电阻进行放电检测的方法，外接的旁路电阻的发热量较大，需要增加额外的散热设备，并且需要额外空间放置旁路电阻，增加了电池的放电成本。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望能够提供一种无需占用空间，减少电池的放电成本的方案。为了实现上述一个或多个目的，本申请提供了用于电池的放电装置及放电方法。

第一方面，本申请提供了一种用于电池的放电装置，该装置包括：控制器，包括：直流信号单元，用于根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路；以及交流信号单元，用于响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，发送交流供电信号给所述电源切换电路；所述电源切换电路，包括：电池供电电路，用于根据接收的所述直流供电信号，连接所述电池与用电装置；交流供电电路，用于根据所述交流供电信号，连接交流电源与所述用电装置。

第二方面，本申请提供了一种用于电池的放电方法，所述方法包括：根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号；根据所述直流供电信号，连接所述电池与用电装置；响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，生成交流供电信号；根据所述交流供电信号连接交流电源与所述用电装置。

本申请提供的用于电池的放电装置及放电方法，根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号；根据直流供电信号，连接电池与用电装置；响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，生成交流供电信号；根据交流供电信号连接交流电源与用电装置。该放电装置及放电方法，实现了当电池需要进行放电检测时，通过为用电装置供电，将电池放电至放电限值，无需外接旁路电阻及散热装置，因此减少了检测设备，提高了放电装置的稳定性，并且节约了用于散热的能源，降低了对电池进行检测的成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请一个实施例的用于电池的放电装置的示例性系统架构；

图2示出了根据本申请一个实施例的控制器的示例性系统架构；

图3示出了应用本申请一个实施例的电池充电及放电拓扑示意图；

图4示出了图3中的电池放电的流程示意图；

图5示出了根据本申请一个实施例的用于电池的放电方法的示意性流程图；

图6示出了根据本申请一个实施例的判断放电转换是否成功的方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，图1示出了根据本申请一个实施例的用于电池的放电装置的示例性系统架构。

如图1所示，用于电池的放电装置10，包括：控制器20和电源切换电路30，可选地，还可以包括参数采集传感器40。

在本实施例中，控制器20可以包括：直流信号单元210，用于根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路；以及交流信号单元220，用于响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，发送交流供电信号给电源切换电路。

控制器20，可以通过具有解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据的处理器来实现，可以包括但不限于：中央处理器CPU，微处理器MPU，微控制器MCU，数字信号处理器DSP，微处理器ARM，现场可编程门阵列FPGA等。

控制器20，可以使用单独的处理器来实现，也可以至少部分借助电源切换电路的处理器或用电装置的处理器来实现。

直流信号单元210，可以接收用户输入的直流供电指令，也可以接收根据某一预设条件触发的直流供电指令，例如，当获取的交流电源的电气参数满足断电条件时，触发直流供电指令。

直流信号单元210中预设的电池放电限值，可以为用户输入的放电限值，例如用户输入的电池截止放电的电压；也可以为数据库中根据电池型号预设的放电限值，例如数据库中根据电池型号预设的电池截止放电的电压等。

直流信号单元210中获取的电池的电气参数满足断电条件，可以为电池的电气参数指示电池失去向用电设备供电的能力，例如当电池失去电压时满足断电条件。

电源切换电路30可以包括：电池供电电路310，用于根据接收的直流供电信号，连接电池50与用电装置60；交流供电电路320，用于根据交流供电信号，连接交流电源与用电装置60。

电源切换电路30，可以在电池供电电路310的输入和交流供电电路320的输入端分别设置电控开关，例如继电器、场效应管等，分别控制电池供电电路310和交流供电电路320的接通；也可以通过设置双电源转换开关实现在电池供电电路310和交流供电电路320之间的切换，例如：双电源转换开关的两个输入端分别连接电池供电电路310和交流供电电路320，双电源转换开关的控制器端连接控制器20的输出，输出端连接用电装置60。

参数采集传感器40，用于采集交流电源、电池以及电源切换电路的电气参数，例如通过电压传感器采集交流电源、电池以及电源切换电路的电压，通过电流传感器采集交流电源、电池以及电源切换电路的电流等。

进一步地，在本实施例的一个可选实现方式中，直流信号单元210用于响应于获取的交流电源的电气参数满足断电条件，发送直流供电信号给电源切换电路。在本实现方式中，直流信号单元210用于首先获取交流电源的电气参数，之后判断获取的电气参数是否满足断电条件，最后若电气参数满足断电条件，发送直流供电信号给电源切换电路。

进一步地，在本实施例的一个可选实现方式中，为了进一步提升用于电池的放电装置工作时的可靠性和稳定性，直流信号单元210可以对电池及交流电源的电气参数进行检测，响应于电池及交流电源的电气参数分别满足其预设的正常工作范围，根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路；也可以对输入用电装置的电源的电气参数进行检测，响应于输入用电装置的电源的电气参数满足其预设的正常工作范围，根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路；还可以先对电池及交流电源的电气参数进行检测，响应于电池及交流电源的电气参数分别满足其预设的正常工作范围，对输入用电装置的电源的电气参数进行检测，之后响应于输入用电装置的电源的电气参数满足其预设的正常工作范围，再根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路。

本申请上述实施例的用于电池的放电装置，当电池需要进行放电检测时，通过使用电池为用电装置供电，将电池放电至放电限值，无需外接电阻，提高了系统的稳定性，并且节约能源，降低了对电池进行检测的成本。

进一步参考图2，图2示出了根据本申请一个实施例的控制器的示例性系统架构。

如图2所示，控制器20可以包括：直流信号单元210和交流信号单元220，可选地，控制器20还可以包括供电判断单元230，转换提醒单元240，跳转单元250和报警提醒单元260。

在本实施例中，直流信号单元210，用于根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路。

在这里，直流信号单元210接收的直流供电指令，可以为用户输入的直流供电指令，也可以为检测到某一预设条件时触发的直流供电指令，例如，当获取的交流电源的电气参数满足断电条件时，触发直流供电指令。

交流信号单元220，用于响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，发送交流供电信号给电源切换电路。

在这里，交流信号单元220在检测到获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或满足断电条件时，生成交流供电信号，并将交流供电信号发送给电源切换电路。

供电判断单元230，用于执行判断步骤：判断从电源切换电路采集到的电气参数是否指示电池供电。

在这里，当电池供电时，供电判断单元230从电源切换电路采集到的输入和输出的电气参数，例如电压或电流等，可以指示是否为电池供电。

转换提醒单元240，用于响应于从电源切换电路采集到的电气参数指示电池供电，提醒放电转换成功。

在这里，转换提醒单元240在提醒放电转换成功时，可以通过以下形式及其组合进行提醒：灯光、声音、屏幕显示(包括字幕、图像、颜色等)。

跳转单元250，用于响应于从电源切换电路采集到的电气参数未指示电池供电，继续执行判断步骤。

在这里，跳转单元250调用供电判断单元230，通过供电判断单元230继续执行判断步骤，并根据判断结果，若从电源切换电路采集到的电气参数指示电池供电，则调用转换提醒单元240提醒放电转换成功，从电源切换电路采集到的电气参数未指示电池供电，则调用跳转单元250，继续调用供电判断单元执行判断步骤。

可选地，放电转换提醒单元230还可以包括：报警提醒单元260，用于响应于继续执行判断步骤超过预设时间，从电源切换电路采集到的电气参数仍未指示电池供电，进行报警提醒。

在这里，报警提醒单元在提醒放电转换成功时，可以通过以下形式及其组合进行提醒：灯光、声音、屏幕显示(包括字幕、图像、颜色等)。

在本实施例中，上述的直流信号单元210与图1中的直流信号单元220相同，上述的交流信号单元220与图1中的交流信号单元220相同，在此不再赘述。

本申请上述实施例的控制器，在设置直流信号单元210与交流信号单元220之外，还设置了供电判断单元230，转换提醒单元240，跳转单元250和报警提醒单元260，对直流供电转换是否成功进行检测，并在放电转换成功时，进行报警提醒，增强了对放电转换状态的监测和控制。

图3示出了应用本申请一个实施例的电池充电及放电拓扑示意图。

如图3所示，在一个具体的应用场景中，数据中心设有管理交流输入的220VAC电源分配单元，与其相连接的集中电源模块和电池备份电源模块，以及与集中电源模块相连接的系统服务器和集中管理模块。

其中，集中电源模块实现了图1-图2的实施例中的电源切换电路30的功能以及控制器20的一部分功能，电池备份电源模块实现了图1-图2的实施例中的电池50的功能，集中管理模块实现了图1-图2的实施例中的控制器20的另一部分功能，系统服务器实现了图1-图2的实施例中的用电装置60的功能。

在本应用场景中，220VAC电源分配单元获取交流输入，对集中电源模块输出交流电源，以及为电池备份电源模块充电。

电池备份电源模块，连接集中电源模块，可以向其输出直流电源，当集中电源模块切换至直流供电状态时，通过其为系统服务器供电。

集中电源模块，连接集中管理模块，可以根据接收的或生成的直流供电信号或交流供电信号，在输入端连接的220VAC电源分配单元提供的交流电源和电池备份电源模块提供的直流电源之间进行切换，并将输入转换为DC12V输出，向系统服务器的DC12V电源总线供电；还可以进一步用于判断交流输入及直流输入的电气参数是否分别符合其预设的正常工作阈值和/或系统服务器的供电电气参数是否正常，并将判断结果发送给集中管理模块；以及根据接收的电池放电限值，在电池满足放电限值时，生成交流供电信号。

集中管理模块，连接集中电源模块，用于在集中电源模块的输入电气参数满足断电条件时，发送直流供电信号给集中电源模块；在获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或满足断电条件时，发送交流供电信号给集中电源模块；根据接收的直流供电指令发送直流供电信号给集中电源模块；以及将接收的电池放电限值发送给集中电源模块；还可以进一步用于在发送直流供电信号之前，根据接收的判断结果，继续发送直流供电信号或退出发送直流供电信号。

用户可以通过集中管理模块的输入直流供电指令以及电池放电限值。

在本申请上述应用场景中，当电池需要进行放电检测时，通过使用电池备份电源模块为系统服务器供电，将电池备份电源模块放电至放电限值，提高了系统的稳定性，并且节约能源，降低了对电池进行检测的成本。

图4示出了图3中的电池放电的流程示意图。在本实施例中，与图3相同的是，集中管理模块实现了图1-图2的实施例中的控制器20的一部分功能，集中电源模块实现了图1-图2的实施例中的电源切换电路30的功能以及控制器20的另一部分功能，系统服务器实现了图1-图2的实施例中的用电装置60的功能。

如图4所示，电池的放电流程可以包括：

步骤401，集中管理模块接收直流供电指令，之后执行步骤402。

步骤402，集中管理模块判断从集中电源模块获取的判断结果是否包括交流输入及直流输入的电气参数分别符合其预设的正常工作阈值，若是，则执行步骤403，若否，则执行步骤406。

步骤403，集中管理模块判断从集中电源模块获取的判断结果是否包括系统服务器的供电电气参数正常，若是，则执行步骤404，若否，则执行步骤405。

步骤404，集中管理模块接收电池放电限值，之后执行步骤406。

步骤405，退出放电流程并进行报警提示。

步骤406，集中管理模块发送电池放电限值给集中电源模块。

步骤407，集中管理模块发送直流供电信号给集中电源模块，之后执行步骤408。

步骤408，集中电源模块根据直流供电信号切换至直流供电，之后执行步骤409。

步骤409，集中管理模块判断是否获取到集中电源模块的切换成功信号，若是，则执行步骤410，若否，则继续执行步骤409。

步骤410，集中管理模块呈现切换成功提示，之后执行步骤411。

步骤411，集中管理模块检测电池的电气参数是否满足放电限值或断电条件，若是，则执行步骤412，若否，则继续执行步骤411。

步骤412，集中管理模块发送交流供电信号给集中电源模块切换回交流供电。

上面描述了用于电池的放电装置的电池放电的示意性流程图，本领域技术人员应当可以理解，该流程中的一些步骤是可选的而非必要的步骤，例如步骤402和步骤403，可以仅执行其中的任一步骤，也可以先执行两个步骤中的一个步骤，之后执行另一个步骤，还可以取消执行步骤402和步骤403；步骤404：集中管理模块接收电池放电限值，也可以为集中管理模块调用预先存储的电池放电限值；步骤409和步骤410也可以取消，直接在步骤408之后执行步骤411。因此，该流程并非对于本申请的限定，以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。

在本申请的上述电池放电流程中，当电池需要进行放电检测时，通过使用电池备份电源模块为系统服务器供电，将电池备份电源模块放电至放电限值，提高了系统的稳定性，并且节约能源，降低了对电池进行检测的成本。进一步地，通过本申请上述实施例中对于交流输入及直流输入的电气参数、系统服务器的供电电气参数、放电限值以及是否切换成功等数据进行监测和控制，提高了用于电池的放电装置的稳定性和可靠性。

请参考图5，图5示出了根据本申请一个实施例的用于电池的放电方法的示意性流程图。

如图5所示，用于电池的放电方法500可以包括：

步骤510，根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号。

在本实施例中，接收的直流供电指令，可以为用户输入的直流供电指令，也可以为检测到某一预设条件时触发的直流供电指令，例如，当获取的交流电源的电气参数满足断电条件时，触发直流供电指令。

电池的放电限值，是指放电限值，可以为用户输入的放电限值，也可以为数据库中根据电池型号预设的放电限值。例如用户输入的电池截止放电的电压限值。

电池满足断电条件，是指电池不能向外供电，例如当电池失去电压时满足断电条件。

步骤520，根据直流供电信号，连接电池与用电装置。

在本实施例中，在根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号之后，可以根据直流供电信号，连接电池为用电装置供电。

步骤530，响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，生成交流供电信号。

在本实施例中，当电池放电达到放电限值或满足断电条件时，生成交流供电信号。

步骤540，根据交流供电信号连接交流电源与用电装置。

在本实施例中，可以根据交流供电信号，切换至交流电源为用电装置供电。

可选地，还可以包括步骤550，响应于获取的交流电源的电气参数满足断电条件，生成直流供电信号。

可选地，还可以包括步骤560，采集交流电源、电池以及电源转换模块的电气参数。

在这里，可以通过参数传感器来实现对交流电源、电池以及电源转换模块的电气参数的采集，例如通过电压传感器采集交流电源、电池以及电源切换电路的电压，通过电流传感器采集交流电源、电池以及电源切换电路的电流等。

本申请上述实施例的用于电池的放电方法，当电池需要进行放电检测时，通过使用电池为用电装置供电，将电池放电至放电限值，无需外接电阻，提高了系统的稳定性，并且节约能源，降低了对电池进行检测的成本。

进一步参考图6，图6示出了根据本申请一个实施例的判断放电转换是否成功的方法的示意性流程图。

如图6所示，判断放电转换是否成功的方法可以包括：

步骤570，判断从电源转换模块采集到的电气参数是否指示电池供电，若是，则执行步骤580，若否，继续执行步骤570。

步骤580，提醒放电转换成功。

可选地，判断放电转换是否成功的方法还可以包括：

在继续执行步骤570之前，执行步骤590，判断采集电气参数的时间是否超过预设时间，若是，则执行步骤5100，若否，则继续执行步骤570。

步骤5100，报警提醒采集电气参数的时间超时。

提醒放电转换成功时，可以通过以下形式及其组合进行提醒：灯光、声音、屏幕显示(包括字幕、图像、颜色等)。

本申请上述实施例的判断放电转换是否成功的方法，对直流供电转换是否成功进行检测，并在放电转换成功时，进行报警提醒，增强了对放电转换状态的监测和控制。

应当理解，图5中方法500中的各个步骤与参考图1描述的装置中记载的诸单元相对应。图6中判断放电转换是否成功的方法中的各个步骤与参考图2描述的供电判断单元230，转换提醒单元240，跳转单元250和报警提醒单元260单元相对应。由此，上文针对图1中用于电池的放电装置及其包含的单元描述的操作和特征同样适用于方法500及其中包含的步骤，上文针对图2中供电判断单元230，转换提醒单元240，跳转单元250和报警提醒单元260描述的操作和特征同样适用于图6中判断放电转换是否成功的方法及其中包含的步骤，在此不再赘述。图1、图2中的相应单元可以与终端设备和/或服务器中的单元相互配合以实现本申请实施例的方案。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括直流信号单元和交流信号单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，直流信号单元还可以被描述为“用于根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路的单元”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端中的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的用于电池的放电方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种用于电池的放电装置，其特征在于，所述装置包括：

控制器，包括：直流信号单元，用于根据接收的直流供电指令，发送直流供电信号给电源切换电路，或响应于获取的交流电源的电气参数满足断电条件，发送直流供电信号给所述电源切换电路；以及交流信号单元，用于响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，发送交流供电信号给所述电源切换电路；

所述电源切换电路，包括：电池供电电路，用于根据接收的所述直流供电信号，连接所述电池与用电装置；交流供电电路，用于根据所述交流供电信号，连接交流电源与所述用电装置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流信号单元进一步用于：

响应于电池及交流电源的电气参数分别满足其预设的正常工作范围和/或输入用电装置的电源的电气参数满足其预设的正常工作范围，根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括：

供电判断单元，用于执行判断步骤：判断从所述电源切换电路采集到的电气参数是否指示电池供电；

转换提醒单元，用于响应于从所述电源切换电路采集到的电气参数指示电池供电，提醒放电转换成功；

跳转单元，用于响应于从所述电源切换电路采集到的电气参数未指示电池供电，继续执行所述判断步骤。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括：

报警提醒单元，用于响应于继续执行所述判断步骤超过预设时间，从所述电源切换电路采集到的电气参数仍未指示电池供电，进行报警提醒。

5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

参数采集传感器，用于采集所述交流电源、所述电池以及所述电源切换电路的电气参数。

6.一种用于电池的放电方法，其特征在于，所述方法包括：

根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号，或响应于获取的交流电源的电气参数满足断电条件，生成直流供电信号；

根据所述直流供电信号，连接所述电池与用电装置；

响应于获取的电池的电气参数满足于预设的电池放电限值或断电条件，生成交流供电信号；

根据所述交流供电信号连接交流电源与所述用电装置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号包括：

响应于电池及交流电源的电气参数分别满足其预设的正常工作范围和/或输入用电装置的电源的电气参数满足其预设的正常工作范围，根据接收的直流供电指令，生成直流供电信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

执行判断步骤：判断从所述电源转换模块采集到的电气参数是否指示电池供电；

响应于从所述电源转换模块采集到的电气参数指示电池供电，提醒放电转换成功；

响应于从所述电源转换模块采集到的电气参数未指示电池供电，继续执行所述判断步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于执行所述判断步骤超过预设时间，从所述电源转换模块采集到的电气参数仍未指示电池供电，进行报警提醒。

10.根据权利要求6-9之一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集所述交流电源、所述电池以及所述电源转换模块的电气参数。