CN109120059A

CN109120059A - 用于控制不间断电源系统的方法以及相关联的电源系统

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Publication number: CN109120059A
Application number: CN201810667600.1A
Authority: CN
Inventors: W.保罗
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2019-01-01
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: US11374414B2; EP3422531A1; CN109120059B; EP4257995A3; US20180375346A1; EP4257995A2

Abstract

本发明涉及控制不间断电源系统的方法及执行该方法的不间断电源系统。不间断电源系统包括至少一个基本单元以及具有监管单元的至少一个蓄电池模块。在这种情况中基本单元具有至少一个充电单元及用于控制该充电单元的控制单元，并且能够与至少一个蓄电池模块在空间上分开容纳。在充电和/或放电过程期间，通过至少一个蓄电池模块的监管单元以规律间隔确定至少一个蓄电池模块的相应当前充电特定状态并且将其传输至基本单元。在基本单元中，通过控制单元对至少一个蓄电池模块的当前传输的充电特定状态进行评估并且相应地控制基本单元的充电单元。由此，显著减少不间断电源单元的基本单元与至少一个蓄电池模块之间传输的数据量并且增加了传输的安全性。

Description

用于控制不间断电源系统的方法以及相关联的电源系统

技术领域

本发明一般地涉及不间断电源系统或者UPS系统。具体地，本发明涉及一种用于控制不间断电源系统的方法，并且还涉及一种用于执行本发明的方法的相关联的不间断电源系统。在本发明中，不间断电源系统包括至少一个基本单元以及具有监管单元的至少一个蓄电池模块。在这种情况中基本单元具有至少一个充电单元以及用于控制该充电单元的控制单元，并且能够与至少一个蓄电池模块在空间上分开容纳。

背景技术

如今，在许多电气系统中经常安装有从三相能量供应网络（特别是交流网络）馈送并且输送直流输出电压（例如，24伏特直流）以便供应电气系统的电源。为了确保电气系统的运行独立于能量供应网络中的故障和/或中断，通常使用不间断电源（UPS）系统。不间断电源用于在正常能量供应发生故障或者中断的情况下为电气系统提供辅助能量供应。

不间断电源系统通常由基本单元和一个或多个蓄电池模块组成，该一个或多个蓄电池模块通常包括用于能量存储的蓄电池。蓄电池是通常基于电化学系统的用于电能的可重复充电的存储装置，通过该电化学系统，电能在充电期间被转换为化学（储存）能量，并且在放电期间被转换回电能。通常根据使用的材料来指定蓄电池类型。已知的蓄电池类型例如是锂离子蓄电池、铅酸蓄电池等。术语“可重复充电电池或者蓄电池”还能够用作还被简称为电池单元的术语“蓄电池”的同义词。

蓄电池模块能够进一步包括监管单元，例如，通过公开文献DE 198 34 740 A1已知的。该监管单元能够用于监管蓄电池，并且能够确定并且存储蓄电池的操作参数（例如，蓄电池温度、蓄电池电压等）以及特征蓄电池参数（例如，充电结束电压、最大充电电流、充电结束电压的温度依赖性、放电结束电压、蓄电池类型、蓄电池大小等）。

一方面在输入侧连接至电源并且在输出侧连接至待供应的负载的不间断电源的基本单元包括至少一个充电单元或者充电调节器以及控制单元。充电单元或者充电调节器用于对一个或多个蓄电池模块进行充电，并且还用于实施充电或者放电过程。控制单元用于控制充电单元或者充电调节器。此外，基本单元具有连接单元，通过该连接单元，在能量供应网络发生故障或者中断的情况下，至少一个蓄电池模块能够连接至负载。

在不间断电源系统的工业应用中，基本单元和一个或多个蓄电池模块能够在空间上彼此分开安装。例如，具有充电单元、控制单元和连接单元的基本单元位于例如安装在顶帽式导轨上的开关箱中的壳体中。一个或多个相关联的蓄电池模块（例如，由于较低的温度水平）能够容纳在开关箱的底板上或者另一位置处。

在能量供应中没有发生任何故障的情况下，电能通过不间断电源传递至连接的负载以及至少一个相关联的蓄电池模块，即,蓄电池被充电。当在能量供应中发生故障时，不间断电源的至少一个蓄电池模块连接至负载，并且开始将其自身放电到负载以维持电能供应。当能量供应网络再次回到其正常状态时，负载和至少一个蓄电池模块再次被供应电能。即，利用不间断电源，至少一个蓄电池在能量供应网络的正常运行期间被充电并且在发生故障的情况下放电。

当对蓄电池进行充电时，能够使用对电流和电压的控制采用不同策略的不同充电方法。在这种情况下，所使用的充电方法对相应蓄电池的性能和寿命具有显著影响。通常，在对如今经常使用的蓄电池（例如，铅酸蓄电池、锂离子蓄电池等）进行充电期间，使用所谓的IU充电方法或者恒流恒压法（CCCV方法），该恒流恒压法（CCCV方法）结合所谓的恒流法和恒压法。在该过程中，在充电过程的第一阶段中，以恒定电流对蓄电池进行充电。在这种情况中，在蓄电池端子处的电压随着充电状态增加而升高。当蓄电池达到充电结束电压时，基本单元进行从电流到电压调节的改变或者切换。在第二充电阶段中，充电以恒定电压继续进行，其中，在蓄电池端子处的电压保持在恒定值。随着蓄电池的充电状态增加，充电电流自动不断下降，直到达到预定的最小值，该预定的最小值能够被包括例如作为由基本单元进行的充电过程结束的标准。

然而，在充电过程中，必须考虑到充电结束电压的水平（特别是例如在铅酸蓄电池的情况下）取决于蓄电池的温度。充电结束电压（相应蓄电池的特征值）涉及在充电过程期间作为在蓄电池端子处的端子电压存在的电压。由于充电结束电压的温度依赖性，必须将充电结束电压的值（= CCCV方法中的切换点）调整到蓄电池温度以达到最佳充电状态，并且与此同时不会由于过度充电而对相应蓄电池的寿命产生不利影响。即，较低的蓄电池温度需要较高的充电结束电压，而高的蓄电池温度需要较低的充电电压。

类似地，在蓄电池的放电过程中，应该确保避免发生深度放电（即，消耗电力直到蓄电池的容量被几乎完全耗尽）以防止损坏蓄电池。即，基本单元应该在即将达到或者下降到低于所谓的放电结束电压（相应蓄电池的另外的特征值）时结束放电过程。放电结束电压是固定电压，蓄电池可以被放电至该固定电压，并且该固定电压取决于相应的蓄电池类型。

容纳有用于充电以及放电过程的开环和闭环控制的控制单元和充电单元的基本单元通常与不间断电源系统的一个或多个蓄电池在空间上分开容纳。为了保证对充电过程期间使用的蓄电池的特有的充电结束电压的温度相关调节，必须在基本单元或者相关联的控制单元与不间断电源系统的至少一个蓄电池模块或者集成在蓄电池模块中的监管单元之间传输对应的数据（例如，蓄电池参数、操作参数的当前值，诸如，温度、电压等）。按照相似的方式，在放电过程期间，同样必须在基本单元或者相关联的控制单元与至少一个蓄电池模块或者相关联的监管单元之间传输对应的数据（例如，操作参数的当前值，诸如，蓄电池电压等）以防止一个或多个蓄电池的深度放电。

从公开文献DE 10 2010 048 188 A1中已知一种蓄电池检查设备以及一种用于电气辅助供应的相关联的方法，在该方法中，为了控制充电和/或放电过程，操作参数的当前测量值（特别是蓄电池温度和蓄电池电压）从蓄电池被传输至辅助供应设备。为此，在蓄电池的上游连接蓄电池检查设备，该蓄电池检查设备经由总线将最佳充电或者放电过程所需的参数值（例如，蓄电池温度、蓄电池电压、充电结束电压或者放电结束电压的基值、蓄电池的温度特性等）从蓄电池传递至辅助供应设备。为此，蓄电池检测设备具有微控制器，该微控制器控制对这些参数值的测量、评估和传输。如果多个蓄电池连接至基本单元，则这些蓄电池经由接线盒连接在一起，其中，为了传输相应蓄电池的数据，每个蓄电池分配有其自己的唯一通信地址。

在本发明中，证明不利的是，在相应蓄电池检查设备与辅助供应设备之间传输相对大量的数据（诸如例如，当前测量值、最佳充电或者放电过程的所需参数等）以用于控制相应充电或者放电过程。然后辅助供应设备必须用相当大的工作量对数据量进行评估（尤其是在使用多个蓄电池时）以用于控制充电或放电过程。除了在通过将蓄电池检查设备连接至辅助供应设备的总线传输数据量期间的错误，结果还能够是在辅助供应设备中对相对大量的数据进行评估期间的错误，以及因此能够是在相应蓄电池的充电和/或放电期间的控制错误。

发明内容

因此，本发明的基本目标是详述一种用于控制不间断电源系统的方法以及一种相关联的不间断电源系统，通过该相关联的不间断电源系统，能够以简单的方式来改进对不间断电源系统中使用的蓄电池的充电和/或放电过程的控制（特别是在这些蓄电池与基本单元在空间上分开时），并且能够减少发生错误的可能性。

通过开始所述类型的方法以及具有根据独立权利要求所述的特征的相关联的不间断电源系统来实现该目标。在从属权利要求中描述了本发明的实施例的有利形式。

根据本发明，通过用于控制开始所述类型的不间断电源系统的方法来实现该目标，其中，在该方法中，通过至少一个蓄电池模块的监管单元来在至少一个蓄电池模块的充电过程期间和/或放电过程期间以规律间隔确定至少一个蓄电池模块的相应当前充电特定状态。至少一个蓄电池模块的相应当前充电特定状态被传输至不间断电源系统的基本单元。此处，通过基本单元的控制单元来对相应当前传输的充电特定状态进行评估，并且相应地控制基本单元的充电单元。

本发明的方法的主要方面在于：能够以简单的方式来控制不间断电源系统中的一个或多个蓄电池模块的充电和放电过程，并且因此能够减少可能导致损坏一个或多个蓄电池模块的控制错误。本发明的方法仅在至少一个蓄电池模块的监管单元与基本单元或者相关联的控制单元之间传输至少一个蓄电池模块的当前充电特定状态（例如，数字状态信号形式的当前充电特定状态）。在这种情况中，能够省去蓄电池参数（诸如例如，温度、电压等）的当前测量值的传输，由此能够显著地降低地对错误的敏感性。即，本发明通过减少在至少一个蓄电池模块或者相关联的监管单元与电源系统的基本单元（特别是控制单元）之间的通信而具有显著较少的待传输数据量（例如，数字状态信号），由此显著地增加了传输的安全性。

尤其在不间断电源系统中使用多个蓄电池模块时，对数据的处理、特别是对基本单元的控制单元中的数据处理变得明显更简单。例如，在每种情况中，监管单元为每个蓄电池模块确定当前充电特定状态，并且将其传输至基本单元中的控制单元。此处，例如蓄电池模块的相应当前充电特定状态能够在逻辑上有联系，并且在最简单的情况中能够通过控制单元来控制充电单元，例如使得在达到第一蓄电池的充电结束电压时或者在达到第一蓄电池的放电结束电压时，结束充电过程或者放电过程（或者缓冲）。通过该方法，例如以非常简单的方式防止由过度充电或者深度放电引起的所使用的蓄电池的负载和/或损坏。

理想地，通过监管单元参照至少一个蓄电池模块的操作参数的当前测量值并且还基于至少一个蓄电池模块的预定蓄电池参数来确定至少一个蓄电池模块的相应当前充电特定状态。为了确定当前充电特定状态，例如，通过监管单元来测量至少一个蓄电池的当前温度和/或当前端子电压作为操作参数。此外，监管单元包括预定的特征蓄电池参数以用于确定当前充电特定状态，诸如例如，相应蓄电池的充电结束电压的温度特性、蓄电池的类型和/或大小、充电结束电压、放电结束电压、充电电流的最大水平等。这些蓄电池参数例如能够在系统通电时可用于监管单元，或者能够由不间断电源系统的操作者或者制造商将这些蓄电池参数永久存储在监管单元中。

此外，有利的是至少一个蓄电池模块的充电特定状态被限定为根据充电过程或者放电过程的至少一个预定的特征蓄电池参数而变化。这使得能够将充电过程的充电特定状态例如限定为根据相应蓄电池的充电结束电压而变化。例如，能够将“未达到充电结束电压”、“达到充电结束电压”和“超过充电结束电压”限定为可能的充电特定状态。按照相似的方式，对于至少一个蓄电池的放电过程，能够将充电特定状态限定为根据相应蓄电池的放电结束电压而变化，诸如例如，“未达到放电结束电压”和“达到放电结束电压”。

此外，为基本单元限定功能状态也是有用的。这些功能状态使得能够以简单的方式开始和/或停止相应充电过程和/或相应放电过程。为此，例如，能够限定功能状态，诸如，“充电工作”，“充电不工作”，“放电工作”，“放电不工作”。这些功能状态能够被传输至至少一个蓄电池模块或者相关联的监管单元。

本发明的方法的另外的有利实施例变型例提供了待转发至不间断电源系统的基本单元和/或等级比不间断电源系统更高的检查单元的至少一个蓄电池模块的操作参数的当前测量值，诸如例如，温度、端子电压等。然后能够包括操作参数的传输的测量值以用于进一步评估和/或光学显示，基于此，能够执行对例如至少一个蓄电池模块的使用准备度、老化过程等的更深入的评估。

按照有利的方式，通过基本单元与至少一个蓄电池模块或者相关联的监管单元之间的数字接口来传输至少一个蓄电池模块的当前充电特定状态和基本单元的功能状态。因此，待传输的数据量或者在基本单元与至少一个蓄电池模块之间的通信被减少为传输纯数字状态信号。这增加了传输的安全性。特别是当使用多个蓄电池模块时，通过使用数字状态信号和数字接口，显著地简化了待传输的数据量和数据处理。

此外，还能够以简单的方式通过数字接口来将操作参数的当前测量值（例如，温度、端子电压等）从监管单元传输至基本单元。在这种情况中，由至少一个蓄电池模块的监管单元测量的操作参数（特别是温度和/或端子电压）被数字化并且作为数字值被传输。能够相对简单地在基本单元中或者在等级更高的检查单元中对这些操作参数进行评估或者光学显示。

除了数字接口之外，在基本单元与至少一个蓄电池模块或者相关联的监管单元之间还能够实施模拟接口。经由该模拟接口，操作参数的当前测量值（作为替代方案或者此外）能够从监管单元传输至基本单元、特别是控制单元。为此，通过至少一个蓄电池模块的监管单元将操作参数的当前测量值（特别是蓄电池温度和/或端子电压）作为模拟电压值交替地应用于模拟接口。在基本单元中，经由模拟接口传输的电压值例如能够借助于模数转换器而被数字化。此外，将经由数字接口向基本单元通知关于当前正经由模拟接口传输哪个操作参数作为模拟电压值的正确解释。

该目标进一步通过用于执行本发明的方法的不间断电源系统来实现。该不间断电源系统包括至少一个基本单元和至少一个蓄电池模块。在这种情况中基本单元包括至少一个充电单元以及控制单元，通过该控制单元主要地控制充电单元以用于对充电和放电过程的闭环控制。至少一个蓄电池模块具有监管单元，并且能够与基本单元在空间上分开容纳。此外，至少一个蓄电池模块的监管单元被构造为以规律间隔确定至少一个蓄电池模块的相应当前充电特定状态并且将其传输至基本单元。基本单元的控制单元被构造为对至少一个蓄电池模块的相应当前传输的充电特定状态进行评估，并且相应地控制充电单元。

本发明的不间断电源系统的主要方面同样在于：减少在基本单元与蓄电池模块或者相关联的监管单元之间待传输的数据量，以及增加传输的安全性。利用用于至少一个蓄电池模块的充电和/或放电过程的本发明的不间断电源系统，在每种情况中仅将开环和闭环控制的当前状态传输至基本单元。因此，传输操作参数的当前测量值（例如，蓄电池温度、端子电压等）不是必需的。

为了能够导出对应的当前充电特定状态，至少一个蓄电池模块的监管单元理想地构造为测量操作参数的当前值，特别是蓄电池温度和/或端子电压。为此，监管单元可以例如具有适当的传感器。通过操作参数的当前测量值并且还基于例如保存在监管单元中的预定的蓄电池参数（例如，充电结束电压、最大充电电流、充电结束电压的温度依赖性、放电结束电压、蓄电池类型、蓄电池大小等），能够为充电过程或者放电过程确定当前充电特定状态（诸如例如，“未达到充电结束电压”、“达到充电结束电压”、“超过充电结束电压”、“未达到放电结束电压”、“达到放电结束电压”）并且将其传输至基本单元。

此外，按照有利的方式，数字接口被设置以用于将当前充电特定状态传输至基本单元。数字接口进一步能够用于传输能够对于基本单元限定的功能状态（例如，“充电工作”、“充电不工作”、“放电工作”、“放电不工作”）。借助于将基本单元的这些功能状态传输至至少一个蓄电池模块的监管单元，能够按照简单的方式来开始和/或停止充电和/或放电过程。

另外，数字接口能够用于传输至少一个蓄电池模块的操作参数的当前测量值。因此，不间断电源系统的基本单元和/或等级更高的检查单元能够使用测量值来进行深度评估和/或光学显示，特别是与蓄电池功能有关的深度评估和/或光学显示。

除了数字接口之外，还能够为本发明的不间断电源系统设置模拟接口。作为替代方案或者此外，例如，能够按照电压值的形式经由模拟接口来将至少一个蓄电池模块的操作参数的当前测量值传输至基本单元。

附图说明

下面将参照附图通过示例的方式来解释本发明，在附图中：

图1示出了用于控制本发明的不间断电源系统的本发明的方法的执行顺序的示例的示意图；

图2示出了具有多个蓄电池模块的本发明的不间断电源系统的示意图和示例。

具体实施方式

图1在示意图中并且通过示例的方式示出了本发明的不间断电源系统，通过该不间断电源系统，在电源网络（特别是交流网络）中发生中断或者故障期间，能够维持对负载L（例如，电气系统）的供应。不间断电源系统经由开关式电源SN连接至供应网络（通常是交流网络）。开关式电源SN在开关式电源SN的输出处将多相交流电压（通常是3相交流电压）转换为直流电压U（例如，24伏特）。

不间断电源系统具有至少一个基本单元GE以及至少一个蓄电池模块A1，其中，蓄电池模块A1与基本单元GE在空间上分开容纳，但是经由线连接至基本单元GE。

基本单元GE包括至少一个控制单元SE和充电单元LE。控制单元SE例如能够被设计为微控制器，并且用于控制充电单元LE。经由充电单元LE来控制至少一个蓄电池模块A1的充电和/或放电过程，即,充电单元LE确保充电电流和/或充电电压或者放电电流和/或放电电压保持在预定限制内。例如，在电源系统启动时将对电流和电压的限制（诸如例如，充电电流的水平（例如，最大/最小充电电流）、允许的放电结束电压等）从至少一个蓄电池模块A1传输至基本单元GE，或者由操作者在安装或者调试时将其设置为固定值。

此外，基本单元GE具有连接单元ZS。在供应网络失效或者发生故障的情况下，连接单元ZS进行切换以用于通过至少一个蓄电池模块A1向负载L供应直流电压U。

至少一个蓄电池模块A1具有监管单元UE1。例如，能够使用小型微控制器作为监管单元UE1。监管单元UE1被构造为测量相关联的蓄电池A1的操作参数的当前值，诸如例如，温度、端子电压等。为此，监管单元UE1例如能够具有对应的传感器。此外，相关联的蓄电池A1的蓄电池参数（例如，充电结束电压、最大充电电流、充电结束电压的温度依赖性、放电结束电压、蓄电池类型、蓄电池大小等）存储在监管单元UE1中。

此外，数字接口DS被设置，经由数字接口DS，数据在基本单元GE或者基本单元GE的控制单元SE与至少一个蓄电池模块A1之间被传输。因此，例如，当启动不间断电源系统时，能够从监管单元UE1将特征蓄电池参数（诸如例如，最大充电电流、放电结束电压、蓄电池类型、蓄电池大小等）传输至基本单元GE的控制单元SE。数字接口DS还能够用于传输至少一个蓄电池模块A1的操作参数的当前测量值，然后能够使用该当前测量值在基本单元GE中或者在等级更高的检查单元中进一步评估和/或光学显示。

除了数字接口DS之外，能够设置模拟接口以用于传输数据，特别地以用于传输操作参数（例如，温度、电压等）的测量值。为了清楚起见，在图1中未示出模拟接口。操作参数的当前测量值（特别是蓄电池温度和/或端子电压）能够通过至少一个蓄电池模块A1的监管单元UE1交替地保存至模拟接口作为模拟电压值。在基本单元GE中，经由模拟接口传输的电压值例如能够借助于模数转换器而被数字化。除此之外，必须经由数字接口通知基本单元GE测量值的正确解释，以便确定哪个操作参数当前正经由模拟接口传输作为模拟电压值。

在本发明的不间断电源系统中，充电特定状态被限定用于控制充电过程，因为这些充电特定状态用于控制放电过程。这些充电特定状态取决于至少一个预定的蓄电池参数。因此，例如，对于蓄电池模块A1的充电过程，充电特定状态被限定为根据充电结束电压而变化，诸如例如，“未达到充电结束电压”、“达到充电结束电压”、“超过充电结束电压”。对于至少一个蓄电池模块A1的放电过程，例如，放电结束电压被用于限定充电特定状态，并且例如，这被限定为“未达到放电结束电压”和“达到放电结束电压”。这些充电特定状态经由数字接口DS被传输至基本单元GE或者相关联的控制单元SE。

此外，同样能够为基本单元GE限定功能状态，诸如例如，“充电工作”、“充电不工作”、“放电工作”、“放电不工作”。基本单元GE的相应功能状态经由数字接口DS被传输至至少一个蓄电池模块A1以便开始和/或停止充电或者放电过程。蓄电池模块A1的充电和/或放电过程通过基本单元GE的功能状态和至少一个蓄电池模块A1的充电特定状态的交替传输进行控制。

例如，在从基本单元GE向蓄电池模块A1传输功能状态“充电工作”的情况下开始充电过程。与此同时，通过控制单元SE经由充电单元LE设置预定的恒定充电电流。充电电流的水平以蓄电池参数为导向，蓄电池参数例如已经在系统启动期间经由数字接口DS从蓄电池模块A1或者相关联的监管单元UE1传输至基本单元GE，或者已经在不间断电源系统的操作者进行安装或者调试时被确定。

随后，通过至少一个蓄电池模块A1的监管单元UE1以规律间隔测量操作参数，特别是蓄电池温度和端子电压。然后，通过监管单元UE1参照操作参数的当前测量值并且基于至少一个蓄电池A1的蓄电池参数来确定至少一个蓄电池模块A1的当前充电特定状态。这意味着，在充电过程期间，监管单元UE1以规律间隔将蓄电池温度和端子电压的当前值与能够从蓄电池参数（诸如例如，所使用的蓄电池类型的充电结束电压的温度特性）导出的与温度有关的即刻所需充电结束电压相比较。因此，通过充电过程的可能充电特定状态（例如，“未达到充电结束电压”、“达到充电结束电压”、“超过充电结束电压”），当前有效的充电特定状态经由数字接口DS被传输至基本单元GE的控制单元SE。

例如，对于当前传输的充电特定状态“未达到充电结束电压”，控制单元SE指示充电单元LE继续对蓄电池A1以恒定电流充电，即,使充电电流保持处于预定值。例如，对于当前传输的充电特定状态“达到充电结束电压”，控制单元SE指示充电单元LE从恒定电流充电切换到恒定电压充电，即,使电压保持处于恒定值。另一方面，例如，如果用信号通知充电特定状态“超过充电结束电压”，则借助于控制单元SE并且经由用于恒定电压充电的充电单元LE，充电结束电压将逐步降低，直到至少一个蓄电池模块A1的监管单元UE1再次用信号通知充电特定状态“达到充电结束电压”或者充电下降到低于最小充电电流。然后，充电过程结束。在充电过程结束时，然后通过基本单元GE经由数字接口DS将功能状态“充电不工作”发送至至少一个蓄电池模块A1。

对于蓄电池A1的放电过程（例如，当蓄电池A1经由连接单元ZS连接至负载L时），例如，按照与充电过程相似的方式，功能状态“放电工作”能够通过基本单元GE发送至至少一个蓄电池模块A1或者相关联的监管单元UE1。因此，操作参数（特别是电压）由至少一个蓄电池模块A1的监管单元UE1以规律间隔测量。然后，通过监管单元UE1参照操作参数的当前测量值并且基于至少一个蓄电池A1的预定蓄电池参数（特别是蓄电池A1的放电结束电压）来确定至少一个蓄电池模块A1的当前充电特定状态。

由于只要监管单元UE将充电特定状态“未达到放电结束电压”传输至控制单元SE，放电过程就将继续。如果监管单元UE1将充电特定状态“达到放电结束电压”发送至控制单元SE，则放电过程将由基本单元GE结束以便防止至少一个蓄电池模块A1的深度放电。为此，能够通过基本单元GE经由数字接口DS来将功能状态“放电不工作”传输至至少一个蓄电池模块A1以结束放电。

再次，图2作为示意图并且通过示例的方式示出了至少具有基本单元GE的本发明的不间断电源系统，基本单元GE至少具有连接单元ZS、控制单元SE和充电单元LE。然而，现在，不间断电源系统具有并联开关蓄电池模块A1、A2、A3的多个示例（在图2中为三个）。在这种情况中，每个蓄电池模块A1、A2、A3具有集成的相关联的监管单元UE1、UE2、UE3（例如，微控制器），通过该集成的相关联的监管单元UE1、UE2、UE3，在每种情况中参照蓄电池参数测量并且存储相应蓄电池模块A1、A2、A3的操作参数的当前值，能够以规律间隔确定相应相关联的蓄电池模块A1、A2、A3的当前充电特定状态。

在充电和/或放电过程期间，对于相应蓄电池模块A1、A2、A3的当前确定的状态（诸如例如，“未达到充电结束电压”、“达到充电结束电压”、“超过充电结束电压”、“未达到放电结束电压”和“到达放电结束电压”）经由数字接口DS从相应相关联的监管单元UE1、UE2、UE3被传输至基本单元GE的控制单元SE。数字接口DS例如被设计为串行数据接口，该串行数据接口路由至所有的蓄电池模块A1、A2、A3，或者由蓄电池模块A1、A2、A3的监管单元UE1、UE2、UE3使用以将当前确定的状态传输至基本单元GE。

然后，在控制单元SE中，通过相应监管单元UE1、UE2、UE3来使当前传递的充电特定状态在逻辑上联系。通过该逻辑联系，随之确定对充电单元LE的对应控制，并且控制蓄电池模块A1、A2、A3的充电或者放电过程。即，在蓄电池模块A1、A2、A3中的一个的放电过程期间，如果用信号通知了充电特定状态“达到放电结束电压”，则对蓄电池模块A1、A2、A3结束放电过程以防止发生深度放电。按照相似的方式，在不间断电源系统的所有蓄电池模块A1、A2、A3的充电过程期间，该充电过程在恒定电压充电模式下将充电电压逐步降低至充电结束电压或者结束充电过程，通过至少一个蓄电池模块A1、A2、A3经由数字接口DS来将充电特定状态“超过充电结束电压”传输至基本单元GE。

能够由不间断电源系统使用的蓄电池模块A1、A2、A3的数量取决于可以通过使用的数字接口DS或者用于数据传输的总线可用的多个通信地址。可以经由相应通信地址来将蓄电池模块A1、A2、A3区别开来，使得能够验证已经从蓄电池模块A1、A2、A3或者从相关联的监管单元UE1、UE2、UE3传输以便进行进一步处理的充电特定状态或者测量数据。

Claims

1.一种用于控制不间断电源系统的方法，所述不间断电源系统具有至少一个基本单元（GE）和至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3），所述至少一个基本单元（GE）包括至少一个充电单元（LE）和用于控制所述充电单元的控制单元（SE）；所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）具有监管单元（UE1、UE2、UE3），其中，所述基本单元（GE）能够与所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）在空间上分开设置，其特征在于，通过所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的所述监管单元（UE1、UE2、UE3）以规律的间隔确定所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的相应当前充电特定状态，所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的所述相应当前充电特定状态被传输至所述基本单元（GE），以及通过所述基本单元（GE）的所述控制单元（SE）来对相应当前传输的充电特定状态进行评估，并且相应地控制所述基本单元（GE）的所述充电单元（LE）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述监管单元（UE1、UE2、UE3）参照操作参数的当前测量值、特别是所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的温度和/或电压，并且参照所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的预定蓄电池参数来确定所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的所述相应当前充电特定状态。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的充电特定状态被限定为根据所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的充电过程和/或放电过程的至少一个预定的蓄电池参数而变化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，进一步为所述基本单元（GE）限定功能状态，所述功能状态被传输至所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）以用于开始和/或结束所述充电过程和/或放电过程。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述操作参数的当前测量值、特别是所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的温度和/或电压的当前测量值被传输至所述基本单元（GE）和/或等级更高的检查单元以用于进一步评估和/或光学显示。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，经由所述基本单元（GE）与所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）之间的数字接口（DS）来传输所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的当前充电特定状态和所述基本单元（GE）的功能状态。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，进一步经由所述数字接口（DS）来将所述操作参数的所述当前测量值传输至所述基本单元（GE）。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，除了所述数字接口（DS）之外，模拟接口被实施，经由所述模拟接口，所述操作参数的所述当前测量值被传输至所述基本单元（GE）。

9.一种用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法的不间断电源系统，所述不间断电源系统至少由以下部分组成：

-基本单元（GE），所述基本单元（GE）包括至少一个充电单元（LE）以及用于控制所述充电单元（LE）的控制单元（SE），以及；

-至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3），所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）具有监管单元（UE1、UE2、UE3）并且能够与所述基本单元（GE）在空间上分开容纳，其特征在于，所述监管单元（UE1、UE2、UE3）被构造为确定所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的相应当前充电特定状态并且以规律间隔将其传输至所述基本单元（GE），以及所述基本单元（GE）的所述控制单元（SE）被构造为对所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的相应当前传输的充电特定状态进行评估，并且相应地控制所述充电单元（LE）。

10.根据权利要求9所述的不间断电源系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的所述监管单元（UE1、UE2、UE3）被构造为测量所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的操作参数的当前值，并且通过所述操作参数的测量的当前值以及参照所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的预定蓄电池参数来导出相应当前充电特定状态。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的不间断电源系统，其特征在于，为至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）设置用于传输所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的相应当前充电特定状态以及能够为所述基本单元限定的功能状态的数字接口（DS）。

12.根据权利要求11所述的不间断电源系统，其特征在于，所述数字接口（DS）进一步能够用于传输所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的操作参数的当前测量值。

13.根据权利要求11所述的不间断电源系统，其特征在于，除了所述数字接口（DS）之外，还设置有用于传输所述至少一个蓄电池模块（A1、A2、A3）的所述操作参数的当前测量值的模拟接口。