CN106501735B - 对不间断电源中的电池进行监测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供一种用于对不间断电源中的电池进行监测的方法和装置，所述方法包括：停止对不间断电源的外部电源输入，并由不间断电源中包括的电池对负载进行供电；在由所述电池对负载进行供电时，检测所述电池的放电系数以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间；根据电池的放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线；通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效。

Description

对不间断电源中的电池进行监测的方法和装置

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种用于对风力发电机组的不间断电源中的电池进行监测的方法和装置。

背景技术

鉴于化石燃料消费对生态环境所造成的负面影响，近些年可再生能源备受关注，新型的清洁能源取代传统能源将是大势所趋。由于风力发电机组建设周期短、发电效率高而得到越来越多地青睐，因此风力发电已成为我国新能源发电的主力军。

风力发电机组运行环境不同于其他工业环境。由于风力发电机组所处工作环境往往比较恶劣(例如，野外工况、无人区等)，所以当出现不可自复位的故障时，需要人员到现场进行处理，这样不仅耗费大量人力物力，也损失了发电量。因此，风力发电机组中所使用的器件不仅要性能高，还要具有良好的稳定性。

不间断电源(UPS)作为风力发电机组中非常重要的器件，不仅可在正常运行时保证所带负载的电能质量，还可在市电断电时使风力发电机组顺利停机并保存数据。此外，当电网出现低电压穿越(LVRT)时，UPS可瞬间转变为电池模式以提供内部电池为所带负载供电，从而保证所带负载顺利通过LVRT时间带。因此，UPS运行的稳定性对于风力发电机组来说尤为重要，而UPS中的电池更是UPS的重要组成部分，UPS中的电池的好坏将直接影响UPS的工作稳定性，也就是说直接影响风力发电机运行的稳定性。因此，风力发电机组在UPS中的电池彻底损害前，通过主动对电池的寿命进行检测来得知UPS的状况具有重大的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在UPS中的电池彻底损害前通过主动对电池的寿命进行检测来得知UPS的状况，并在市电断电时能够使UPS所带负载顺利通过LVRT时间带的UPS电池监测方法和装置。

本发明的一方面在于提供一种用于对UPS中包括的电池进行监测的方法，包括：停止对UPS的外部电源输入，并由UPS中包括的电池对负载进行供电；在由所述电池对负载进行供电时，检测所述电池的放电系数以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间；根据电池的放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线；通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效。

所述多条标准放电曲线可被预先存储在UPS中。

根据电池的放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线的步骤可包括：在所述多条标准放电曲线之中选择具有与所述放电系数最接近且小于所述放电系数的放电系数的一条标准放电曲线。

所述的电池的放电系数可以是是指所述电池在对所述负载进行供电时的放电电流或放电功率。

确定所述电池是否失效的步骤可包括：如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池的当前容量大于或等于所述电池的标准容量的第二预定百分比，并确定所述电池有效；如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池的当前容量大于或等于所述标准容量的第三预定百分比且小于所述电池的标准容量的第二预定百分比，并确定所述电池即将失效；如果所述电池的所述放电时间小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比，则确定所述电池的当前容量小于所述电池的标准容量的第三预定百分比，并确定所述电池失效。

所述监测方法还包括：根据确定的电池是否失效来将UPS切换至不同运行模式。

根据确定的电池是否失效来将UPS切换至不同运行模式的步骤可包括：当确定所述电池有效时，将UPS切换至第一运行模式，其中，在第一运行模式下，停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电；当确定所述电池即将失效时，将UPS切换至第二运行模式，其中，在第二运行模式下，停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电，并发出指示电池即将失效的预警信号；当确定所述电池失效时，将UPS切换至第三运行模式，其中，在第三运行模式下，停止由所述电池和所述外部电源对向负载的供电并使UPS停止运行，并发出指示电池失效的故障信号。

所述方法还包括：在所述外部电源突然断电且在UPS中的电池对负载进行放电直到UPS自动停机的过程中，再次确定UPS中的电池是否失效；在所述外部电源恢复对UPS的供电时，根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果来确定是否启动UPS。

根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果来确定是否开始启动UPS的步骤可包括：如果根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池已失效，则不启动UPS并发出指示电池失效的故障信号；如果根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池即将失效，则启动UPS并发出指示电池即将失效的预警信号；如果根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池有效，则启动UPS。

本发明的另一方面在于提供一种用于对UPS中包括的电池进行监测的装置，包括：电源切换模块，被配置为停止对UPS的外部电源输入，并由UPS中包括的电池对负载进行供电；信息检测模块，被配置为在由所述电池对负载进行供电时，检测所述电池的放电系数以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间；选择模块，被配置为根据电池的放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线；控制模块，被配置为通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效。

所述多条标准放电曲线可被预先存储在UPS中。

选择模块可被配置为在所述多条标准放电曲线之中选择具有与所述放电系数最接近且小于所述放电系数的放电系数的一条标准放电曲线。

所述的电池的放电系数可以是指所述电池在对所述负载进行供电时的放电电流或放电功率。

控制模块可被配置为：如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池有效；如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池即将失效；如果所述电池的所述放电时间小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比，则确定所述电池失效。

控制模块还可被配置为根据确定的电池是否失效来将UPS切换至不同运行模式。

控制模块可被配置为：当确定所述电池有效时，控制模块将UPS切换至第一运行模式，其中，在第一运行模式下，电源切换模块停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电；当确定所述电池即将失效时，控制模块将UPS切换至第二运行模式，其中，在第二运行模式下，电源切换模块停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电，并发出指示电池即将失效的预警信号；当控制模块确定所述电池失效时，控制模块将UPS切换至第三运行模式，其中，在第三运行模式下，电源切换模块停止由所述电池和所述外部电源对向负载的供电并使UPS停止运行，并发出指示电池失效的故障信号。

控制模块还可被配置为：在所述外部电源断电且在UPS中的电池对负载进行放电直到UPS自动停机的过程中再次确定UPS中的电池是否失效；在所述外部电源恢复对UPS的供电时，根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果来确定是否启动UPS。

控制模块还可被配置为：如果根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池已失效，则不启动UPS并发出指示电池失效的故障信号；如果根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池即将失效，则启动UPS并发出指示电池即将失效的预警信号；如果根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池有效，则启动UPS。

基于以上描述的用于对UPS中包括的电池进行监测的装置和方法，可在电池损坏前得知电池状况，避免风力发电机组长时间故障停机，从而增加可观的发电量，此外，所述装置和方法还可使UPS在电池容量低的状态下启动，从而降低风力发电机组的故障率并提高风力发电机组的可利用率。

附图说明

下面，将结合附图进行本发明的详细描述，本发明的上述特征和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测装置的框图；

图2示出了电池的标准放电曲线图；

图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测方法的流程图；

图4是用于对参照图3所描述监测方法进行详细描述的流程图；

图5是示出根据本发明的另一示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测方法的流程图；

图6是用于对参照图5描述的监测方法进行详细描述的流程图；

图7是示出风力发电机组的低电压穿越曲线图。

100：电源切换模块

200：信息检测模块

300：选择模块

400：控制模块

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的示例性实施例。其中，相同的标号始终表示相同的部件。应理解，根据本发明示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的装置和方法可被应用于各种风力发电机组的UPS，即，不仅可应用于塔式UPS还可应用于机架式UPS。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测装置10的框图。

如图1所示，监测装置10包括电源切换模块100、信息检测模块200、选择模块300和控制模块400。

在对UPS中的电池进行有效性检测时，电源切换模块100可停止对UPS的外部电源输入，并由UPS中的电池对负载进行供电。具体地讲，当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，并向UPS中的电池进行充电，当需要对UPS中的电池进行有效性检测(即，对UPS中的电池的寿命进行检测)时，电源切换模块100可主动停止由外部电源(即，市电)对负载的供电，而切换为由UPS中的电池对负载进行供电，即，使UPS中的电池进行放电。当UPS中的电池的存储电量被释放掉第一预定百分比时，电源切换模块100可停止由UPS中的电池对负载进行供电，而切换为由外部电源(即，市电)来对负载进行供电，其中，第一预定百分比可以是70％、75％或80％，然而这仅是示例性实施例，本发明不限于此。

在电源切换模块100将通过市电对负载进行供电切换为通过UPS中的电池对负载进行供电时，信息检测模块200可检测所述电池的放电系数，其中，所述放电系数可以是所述电池在向负载进行供电时的放电电流或者放电功率。此外，在由电池对负载进行放电时，信息检测模块200还可检测所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间。例如，信息检测模块200可检测当所述电池将存储的电量通过对负载进行供电而耗费掉70％、75％或80％时所经过的放电时间，然而这仅是示例性的，本发明不限于此。

在信息检测模块200检测到所述电池的放电系数之后，选择模块300可根据所述放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线，其中，所述多条标准放电曲线被预先存储在UPS中。由于所述电池在向负载进行放电时的电池电压基本不变，因此放电功率与放电电流在确定电池有效性时的作用等效，因此，在以下描述中，将根据放电电流来对电池有效性的判断进行详细描述。

具体地讲，图2示出了电池的标准放电曲线图。UPS中可预先存储图2中示出的所有标准放电曲线，但是本发明不限于此，UPS还可预先存储图2中未示出的标准放电曲线，在以下描述中，将以图2中的标准放电曲线为例来对选择模块300的详细操作进行描述。当信息检测模块200检测到的UPS中的电池的放电电流为S1时，选择模块300可在所述多条标准放电曲线之中选择具有与放电电流S1最接近且小于放电电流S1的放电电流的一条标准放电曲线，例如，当S1为1.1C时，选择模块300可从图2中示出的标准放电曲线中选择具有最接近放电电流1.1C且小于1.1C的放电电流1C的标准放电曲线。

控制模块400可通过将由信息检测模块200检测到的所述放电时间与由选择模块300选择的一条标准放电曲线进行比较来确定UPS中的电池是否失效。

具体地讲，当控制模块400确定所述放电时间大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比时，控制模块400确定所述电池有效。当所述放电时间大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比时，控制模块400确定所述电池即将失效。当所述放电时间小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比时，控制模块400确定所述电池失效，其中，第一预定百分比可以是70％或80％，第二预定百分比可以是80％，第三百分比可以是60％，但是本发明不限于此。

例如，当UPS中的电池向负载进行供电时的放电电流为1.1C时，选择模块300根据放电电流1.1C在多条标准放电曲线中选择了放电电流为1C的标准放电曲线，并且当UPS中的电池所存储的电量被释放第一预定百分比(例如，70％)时，信息检测模块200检测此时电池的放电时间T1，并且控制模块400将检测到的电池的放电时间T1与放电电流为1C的标准放电曲线的完全放电时间T2的70％(即，T2×70％)进行比较，此处，电池的放电时间T1与标准放电曲线的完全放电时间T2的70％进行比较，这是因为电池的放电时间T1是在电池释放掉所存储电量的70％时的放电时间。如果电池的放电时间大于或等于所述完全放电时间T2的70％(即，T2×70％)的80％，即，如果T1≥(T2×70％)×80％，则控制模块400确定UPS中的电池有效，即，控制模块400确定UPS中的电池的当前电池容量大于或等于该电池的额定容量的80％。如果(T2×70％)×60％≤T1＜(T2×70％)×80％，则控制模块400确定UPS中的电池即将失效，即，控制模块400确定UPS中的电池的当前电池容量已小于该电池的额定容量的80％但大于或等于该电池的额定容量的60％。如果T1＜(T2×70％)×60％，则控制模块400确定UPS中的电池已失效，即，控制模块400确定UPS中的电池的当前电池容量已小于该电池的额定容量的60％。

此外，控制模块400还可用于根据确定的UPS中的电池的有效性状态将UPS切换至不同的运行模式。

具体地讲，当控制模块400确定UPS中的电池有效时，控制模块400将UPS切换至第一运行模式(即，正常运行模式)，其中，在第一运行模式下，控制模块400可通过控制电源切换模块100来停止由UPS中的电池向负载进行供电，并同时切换为由外部电源(例如，市电)对负载进行供电。当控制模块400确定UPS中的电池即将失效时，控制模块400将UPS切换至第二运行模式(次正常运行模式)，其中，在第二运行模式下，控制模块400可通过控制电源切换模块100来停止由UPS中的电池向负载进行供电并同时切换为由外部电源(例如，市电)对负载进行供电，并且可发出指示UPS中的电池即将失效的预警信号来提示工作人员对UPS中的电池进行更换。当控制模块400确定所述电池失效时，控制模块400将UPS切换至第三运行模式(即，故障停机模式)，其中，在第三运行模式下，控制模块400可通过控制电源切换模块100来停止由UPS中的电池和外部电源(市电)对向负载的供电以使UPS停止运行，并且可发出指示电池失效的故障信号来提示工作人员立即对UPS中的电池进行更换。此外，在第三运行模式下，风力发电机组也需要被立即停止运行。

此外，由于当UPS中的电池损坏或不存在时，UPS不允许被启动，但是在风力发电机组中，UPS的作用主要用于保证负载的电能质量稳定，使得风力发电机组能够通过低电压穿越。因此，监测装置10可通过以下过程使UPS即使在UPS中的电池的容量降低一定程度时仍可启动。

具体地讲，在所述外部电源(例如，市电)突然断电且在UPS中的电池对负载进行放电直到UPS自动停机的过程中，控制模块400可再次确定UPS中的电池是否失效。

例如，当市电突然断电时，UPS会通过UPS中包括的电池向负载进行供电直到UPS的存储电量耗费一定量后自动停机为止，而在此过程中，信息检测模块200可检测所述电池的放电电流以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间，选择模块300可根据电池的放电电流在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线，并且控制模块400可通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来再次确定所述电池是否失效，由于以上已详细描述了如何确定所述电池是否失效的过程，因此这里不再进行重复描述。

当所述外部电源恢复对UPS的供电时，控制模块400根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果来确定是否启动UPS。

具体地讲，当市电上电恢复对UPS的供电时，如果控制模块400根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池已失效，则控制模块400可不启动UPS并发出指示电池失效的故障信号，从而通知工作人员及时对UPS中的电池进行更换。

此外，如果控制模块400根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池即将失效，则控制模块400可启动UPS以使UPS进入工作模式，但是发出指示电池即将失效的预警信号，从而通知工作人员尽快对UPS中的电池进行更换。

此外，如果控制模块400根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池有效，则控制模块400可启动UPS，使UPS进入正常运行模式。

也就是说，控制模块400在外部电源突然断电(例如，市电断电)并且UPS通过自带电池对负载进行供电时首先通过确定UPS中的电池是否失效来排除UPS中的电池无效的状况，例如，电池的容量下降到额定容量的60％以下的状况，从而提高电池故障发现率。如果控制模块400确定UPS中的电池尚未失效，则当市电上电时，无论UPS中的电池是有效还是即将失效都可以使UPS启动，只是在UPS中的电池即将失效的情况下发出指示电池即将失效的预警信号来提示工作人员尽快更换UPS中的电池。

可通过以上过程来使得UPS即使在电池的容量降低一定程度时仍可启动的原因在于，当风力发电机组通过低电压穿越时，UPS其实并不需要提供很高的电量，例如，在风力发电机组通过低电压穿越时，UPS的功率需要在700W左右(即，在1C放电工况下)，并且需要持续3.5s，如图7中所示，在出现低电压穿越的情况下，当市电电网电压提升85％Un时，UPS即可进入正常市电供电和电池充电状态，因此，UPS中的电池的放电时间只需要维持到3.5s即可，并且所需电量为2450J。具体地讲，可根据以下等式1来计算电池释放的电量：

E＝U×I×t (1)

其中，E是电池电量，U是电池的放电电压，I是放电电流，t是放电时间，如图2中所示，电池容量良好的电池在1C放电时，放电5分钟时的电量为201600J。因此，当电池的容量为额定容量的80％时，可存储的电量为161280J，而电池的容量为额定容量的60％时，可存储的电量为120960J，因此，当市电断电后UPS中的电池释放一定量的电量时，有效或即将失效的电池都可以满足地电压穿越时所需的2450J的能量，因此，监测装置10可通过上述过程可有效地使风力发电机组通过低电压穿越。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测方法的流程图。

如图3中所示，在步骤S310，停止对UPS的外部电源输入，并由UPS中包括的电池对负载进行供电。

在步骤S320，在由所述电池对负载进行供电时，检测所述电池的放电系数以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间，其中，所述放电系数可以是所述电池在向负载进行供电时的放电电流或者放电功率。

在步骤S330，根据电池的放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线，其中，所述多条标准放电曲线被预先存储在UPS中。

在步骤S340，通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效。以下将参照图4对步骤S340的操作进行详细描述。

如图4中所示，在步骤S341，确定所述放电时间是否大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比。

如果在步骤S341确定所述放电时间大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则进行到步骤S342，其中，在步骤S342，确定所述电池有效。

如果在步骤S341确定所述放电时间小于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则进行到步骤S343。

在步骤S343，确定所述放电时间是否大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比(即，确定所述放电时间是否大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比)。

如果在步骤S343确定所述放电时间大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则进行到步骤S344，其中，在步骤S344，确定所述电池即将失效。

如果在步骤S343确定所述放电时间小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比，则进行到步骤S345，其中，在步骤S345，确定所述电池失效。在以上描述中，第一预定百分比可以是70％或80％，第二预定百分比可以是80％，第三百分比可以是60％，但是本发明不限于此。

以上参照图3和图4描述了如何确定UPS中的电池是否失效的方法。此外，当参照图3和图4描述的监测方法确定了UPS中的电池是否失效之后，所述监测方法还可根据确定的所述电池是否失效的结果来将UPS切换至不同运行模式。具体地讲，如图4中所示，当在步骤S342确定所述电池有效时，所述监测方法将UPS切换至第一运行模式，其中，在第一运行模式下，所述监测方法停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电。当在步骤S344确定所述电池即将失效时，所监测方法将UPS切换至第二运行模式，其中，在第二运行模式下，所述监测方法停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电，并发出指示电池即将失效的预警信号。当在步骤S345确定所述电池已失效时，所述监测方法将UPS切换至第三运行模式，其中，在第三运行模式下，所述方法停止由所述电池和所述外部电源对向负载的供电并使UPS停止运行，并发出指示电池失效的故障信号。

此外，由于以上已参照图1和图2对图3的以上内容进行了详细描述，因此，这里不再进行重复描述。

此外，图3和图4所描述的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测方法可按照预定时间间隔被自动执行(例如每两个月对UPS中的电池进行一次检验，本发明不限于此)，以实现对UPS中的电池的自动定时巡检，从而可及时发现UPS中的电池是否受损，进而降低风力发电机组的故障率并提高风力发电机组的可利用率。

图5是示出根据发明的另一示例性实施例的用于对UPS中包括的电池进行自动监测的监测方法的流程图。

如图5中所示，在步骤S410，在所述外部电源突然断电且在UPS中的电池对负载进行放电直到UPS自动停机的过程中，再次确定UPS中的电池是否失效。具体地讲，当市电突然断电时，UPS会通过UPS中包括的电池向负载进行供电直到UPS的存储电量耗费一定量后自动停机为止，而在此过程中，可检测所述电池的放电电流以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间，然后可根据电池的放电电流在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线，并且可通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来再次确定所述电池是否失效，由于以上已参照图1至图4详细描述了如何确定所述电池是否失效的过程，因此这里不再进行重复描述。

在步骤S420，在所述外部电源恢复对UPS的供电时，根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果来确定是否启动UPS。以下将参照图6对步骤S420的操作进行详细描述。

具体地讲，如图6中所示，在步骤S421，根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果来确定UPS中的电池是否已失效。

如果在步骤S421根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定UPS中的电池已失效，则进行到步骤S422，其中，在步骤S422，不启动UPS并发出指示电池失效的故障信号，从而通知工作人员及时对UPS中的电池进行更换。

如果在步骤S421根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定UPS中的电池尚未失效，则进行到步骤S423，其中，在步骤S423，根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定UPS中的电池是否即将失效。

如果在步骤S423根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定UPS中的电池即将失效，则进行到步骤S424，其中，在步骤S424，可启动UPS以使UPS进入工作模式，并发出指示电池即将失效的预警信号，从而通知工作人员尽快对UPS中的电池进行更换。

如果在步骤S423根据所述再次确定的UPS中的电池是否失效的结果确定电池有效，则进行到步骤S425，其中，在步骤S425，启动UPS，使UPS进入正常运行模式。

也就是说，所述监测方法可在外部电源突然断电(例如，市电断电)并且UPS通过自带电池对负载进行供电时首先通过确定UPS中的电池是否有效来排除UPS中的电池无效的状况，例如，电池的容量下降到额定容量的60％以下的状况，从而提高电池故障发现率。如果所述监测方法确定UPS中的电池尚未失效，则当市电上电时，无论UPS中的电池是有效还是即将失效都可以使用UPS启动，只是在UPS中的电池即将失效的情况下发出指示电池即将失效的预警信号来提示工作人员尽快更换UPS中的电池。

基于以上描述的用于对UPS中包括的电池进行监测的装置和方法，可在电池损坏前得知电池状况，避免风力发电机组长时间故障停机，从而增加可观的发电量，此外，所述装置和方法还可使UPS在电池容量低的状态下启动，从而降低风力发电机组的故障率并提高风力发电机组的可利用率。

尽管已经参照其示例性实施例，具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (16)

1.一种用于对不间断电源中包括的电池进行监测的方法，包括：

停止对不间断电源的外部电源输入，并由所述不间断电源中包括的电池对负载进行供电；

在由所述电池对所述负载进行供电时，检测所述电池的放电系数以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间；

根据所述电池的放电系数在电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线；

通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效，

其中，所述通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效的步骤包括：

如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池有效；

如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池即将失效；

如果所述电池的所述放电时间小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比，则确定所述电池失效。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述多条标准放电曲线被预先存储在不间断电源中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电池的放电系数在电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线，包括：

在所述多条标准放电曲线之中选择具有与所述放电系数最接近且小于所述放电系数的放电系数的一条标准放电曲线。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电池的放电系数是指所述电池在对所述负载进行供电时的放电电流或放电功率。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据确定的电池是否失效来将不间断电源切换至不同运行模式。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据确定的电池是否失效来将不间断电源切换至不同运行模式，包括：

当确定所述电池有效时，将不间断电源切换至第一运行模式，其中，在第一运行模式下，停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电；

当确定所述电池即将失效时，将不间断电源切换至第二运行模式，其中，在第二运行模式下，停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电，并发出指示电池即将失效的预警信号；

当确定所述电池失效时，将不间断电源切换至第三运行模式，其中，在第三运行模式下，停止由所述电池和所述外部电源对向负载的供电并使不间断电源停止运行，并发出指示电池失效的故障信号。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述外部电源突然断电且在不间断电源中的电池对负载进行放电直到不间断电源自动停机的过程中，再次确定所述不间断电源中的电池是否失效；

在所述外部电源恢复对不间断电源的供电时，根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果来确定是否启动所述不间断电源。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述外部电源恢复对不间断电源的供电时，根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果来确定是否启动所述不间断电源，包括：

如果根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果确定电池已失效，则不启动所述不间断电源并发出指示电池失效的故障信号；

如果根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果确定电池即将失效，则启动所述不间断电源并发出指示电池即将失效的预警信号；

如果根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果确定电池有效，则启动所述不间断电源。

9.一种对不间断电源中包括的电池进行监测的装置，包括：

电源切换模块，被配置为停止对不间断电源的外部电源输入，并由不间断电源中包括的电池对负载进行供电；

信息检测模块，被配置为在由所述电池对负载进行供电时，检测所述电池的放电系数以及所述电池在将存储电量释放第一预定百分比时的放电时间；

选择模块，被配置为根据电池的放电系数在所述电池的多条标准放电曲线之中选择一条标准放电曲线；

控制模块，被配置为通过将所述放电时间与所述一条标准放电曲线进行比较来确定所述电池是否失效，

其中，所述控制模块被配置为：

如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述一条标准放电曲线的完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池有效；

如果所述电池的所述放电时间大于或等于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比并且小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第二预定百分比，则确定所述电池即将失效；

如果所述电池的所述放电时间小于所述完全放电时间的第一预定百分比的第三预定百分比，则确定所述电池失效。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述选择模块被配置为在所述多条标准放电曲线之中选择具有与所述放电系数最接近且小于所述放电系数的放电系数的一条标准放电曲线。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述多条标准放电曲线被预先存储在不间断电源中。

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的电池的放电系数是指所述电池在对所述负载进行供电时的放电电流或放电功率。

13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块还被配置为根据确定的电池是否失效来将不间断电源切换至不同运行模式。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述控制模块被配置为：

当确定所述电池有效时，控制模块将不间断电源切换至第一运行模式，其中，在第一运行模式下，电源切换模块停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电；

当确定所述电池即将失效时，控制模块将不间断电源切换至第二运行模式，其中，在第二运行模式下，电源切换模块停止由所述电池向负载进行供电，而切换为由所述外部电源对负载进行供电，并发出指示电池即将失效的预警信号；

当控制模块确定所述电池失效时，控制模块将不间断电源切换至第三运行模式，其中，在第三运行模式下，电源切换模块停止由所述电池和所述外部电源对向负载的供电并使不间断电源停止运行，并发出指示电池失效的故障信号。

15.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块还被配置为：

在所述外部电源断电且在不间断电源中的电池对负载进行放电直到不间断电源自动停机的过程中再次确定不间断电源中的电池是否失效；

在所述外部电源恢复对不间断电源的供电时，根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果来确定是否启动不间断电源。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述控制模块还被配置为：

如果根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果确定电池已失效，则不启动所述不间断电源并发出指示电池失效的故障信号；

如果根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果确定电池即将失效，则启动所述不间断电源并发出指示电池即将失效的预警信号；

如果根据所述再次确定的不间断电源中的电池是否失效的结果确定电池有效，则启动所述不间断电源。