CN116683562A - 一种具有远程监控的一体化电源设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有远程监控的一体化电源设备，涉及电源设备技术领域，正常使用时，市电经UPS单元整流，一边通过交流PDU单元给负载供电，一边给电池模组充电；当停电后，由电池模组经UPS单元逆变后，通过交流PDU单元给负载供电，市电恢复后电池模组又转为充电状态；监控单元用于收集交流PDU单元实时数据，并将采集到的状态和数据上传至网管服务端，有异常情况及时报警；电池维护单元用于对电池模组进行自动充放电维护；当电池模组处于充电状态时，充电采集单元用于实时采集电池模组的充电参数，并将充电参数传输至充电分析单元进行充电预警分析，以提醒管理人员对电池模组进行检修维护，提高充电安全。
Description
技术领域
本发明涉及电源设备技术领域，具体是一种具有远程监控的一体化电源设备。
背景技术
直流电源、电力用交流不间断电源和电力用逆变电源、通信用直流变换电源等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一监控的成套设备，该组合方式是以直流电源为核心，直流电源与上述任意一种电源及一种以上电源所构成的组合体，均称为一体化电源设备；一体化电源柜具有动力与环境监控功能，能实现电源掉电、电源故障、门禁、温度、湿度、烟雾、水浸、蓄电池电压等告警并上传。
但是现有技术中一体化电源设备无法远程接收充电指令，无法在指定时间开始对电池充满电并监测，且某些电源设备长时间使用，电池老化，可能会导致电源设备起火，造成安全事故；此外，也仍然存在不法分子采用暴力手段对电源设备进行破坏的行为，当出现人为破坏时，数据可能被截获、修改，数据传输的安全性得不到保证，基于以上不足，本发明提出一种具有远程监控的一体化电源设备。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有远程监控的一体化电源设备。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种具有远程监控的一体化电源设备，包括柜体以及铠装的外壳；所述柜体内设置有设备容置腔；所述容置腔内设置有电池模组、交流PDU单元、UPS单元、电池维护单元、充电采集单元、充电分析单元以及主控单元；
所述UPS单元的输入端以及输出端分别设置有交流输入接口以及交流输出接口，所述电池模组的输入端与所述交流输出接口连接，所述UPS单元的输入端设置有电池输入接口，所述电池模组的输出端与所述电池输入接口连接，所述交流PDU单元的输入端与所述交流输出接口连接，所述交流PDU单元的输出端连接有监控单元；
所述监控单元支持动环监控，用于收集交流PDU单元实时数据，通过无线模组将采集到的状态和数据上传至网管服务端，有异常情况及时报警；客户终端可动态实时显示在网设备的运行状态和运行信息；
所述电池维护单元用于对电池模组进行自动充放电维护，具体表现为：在电池模组满电后指定时间内自动进行放电，且当检测到电池模组电量过低时可自动或在指定时间进行充电，防止空电损坏电池模组；
当电池模组处于充电状态时，所述充电采集单元用于实时采集电池模组的充电参数，并将充电参数传输至充电分析单元进行充电预警分析，判断电池模组的充电是否异常，以提醒管理人员对电池模组进行检修维护。
进一步地，正常使用时，市电经UPS单元整流，一边通过交流PDU单元给负载供电，一边给电池模组充电；停电后，由电池模组经UPS单元逆变后，通过交流PDU单元给负载供电，市电恢复后电池模组又转为充电状态。
进一步地，所述外壳由底壳和前盖板组合形成；所述外壳上设置有声光报警器；所述底壳和前盖板接合的部分设置有红外传感器，所述红外传感器被设置用于感应底壳与前盖板的打开并且基于底壳和前盖板的打开生成感应信号并将感应信号传输至主控单元，主控单元接收感应信号并进行验证。
进一步地，所述主控单元的具体验证步骤如下：
步骤一：接收感应信号并基于该感应信号生成一个授权码；
步骤二：经由无线模组将所述授权码发送至设定的移动终端，并且从发送授权码时开始计时；
步骤三：若主控单元在设定的时间间隔内没有收到正确的授权码，则判断存在不法分子侵入的风险，通过无线模组向设定的移动终端发送报警信息；
步骤四：所述声光报警器接收到报警信息发出声光报警提醒。
进一步地，所述柜体还设置有摄像头，所述主控单元基于红外传感器发出的感应信号控制摄像头启动，将拍摄的照片和/或视频保存到云端存储单元。
进一步地，所述充电分析单元的具体分析步骤为：
步骤一：获取电池模组的充电参数，将充电参数中的实时电流、实时电压、实时电量和实时温度依次标记为DL、DY、ZS以及WT1；
将电池模组在充电之前的剩余电量标记为Z1，将实时电量与剩余电量进行差值计算得到充电电量并标记为Z2；
步骤二：利用公式CD=DL×b1+DY×b2+Z2×b3计算得到电池模组的充电系数CD，其中b1、b2、b3均为系数因子；
步骤三：建立第一分析数组，第一分析数组包括同一时刻获取的电池模组的充电系数CD和实时温度WT1；其中充电系数CD与实时温度WT1一一对应；以充电系数CD为自变量，以实时温度WT1为因变量建立电池充电曲线；对电池充电曲线进行求导获取电池充电导数曲线；
获取电池充电导数曲线中导数为0的点并标记为驻点；将相邻两个驻点对应的充电系数的采集时刻进行时间差计算得到充驻时长ZT；
步骤四：将充驻时长ZT与时长阈值相比较；
若充驻时长ZT≥时长阈值，且此时的实时温度WT1满足(RT-μ)≤WT1≤(RT+μ)；则判定此时电池模组的充电状态正常；其中RT为电池模组对应的温度阈值；μ为补偿因子；
否则判定电池模组的充电状态异常，生成充电异常信号；所述充电分析单元用于将充电异常信号传输至主控单元，所述主控单元用于接收充电异常信号控制电池模组断电，并驱动控制声光报警器发出警报。
进一步地，一体化电源设备支持远程设置定时下电及上电功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中正常使用时，市电经UPS单元整流，一边通过交流PDU单元给负载供电，一边给电池模组充电；当市电停电后，由电池模组经UPS单元逆变后，通过交流PDU单元给负载供电，市电恢复后电池模组又转为充电状态；所述监控单元支持动环监控，用于收集交流PDU单元实时数据，通过无线模组将采集到的状态和数据上传至网管服务端，有异常情况及时报警；客户终端可动态实时显示在网设备的运行状态和运行信息；
当底壳与前盖板打开时，红外传感器感应底壳与前盖板的打开并将感应信号传输至主控单元；主控单元接收感应信号并基于该感应信号生成一个授权码进行验证；如果主控单元在设定的时间间隔内没有收到正确的授权码，则判断存在不法分子侵入的风险，通过无线模组向设定的移动终端发送报警信息；所述主控单元基于红外传感器发出的感应信号控制摄像头启动，将拍摄的照片和/或视频保存到云端存储单元；有效预防不法分子采用暴力手段对电源设备进行破坏或篡改的行为，防止数据泄露、篡改，提高数据传输的安全性；
本发明中所述电池维护单元用于对电池模组进行自动充放电维护，具体表现为：在电池模组满电后指定时间内自动进行放电，且当检测到电池模组电量过低时可自动或在指定时间进行充电，防止空电损坏电池模组；当电池模组处于充电状态时，所述充电采集单元用于实时采集电池模组的充电参数，并将充电参数传输至充电分析单元进行充电预警分析，判断电池模组的充电是否异常；以提醒管理人员对电池模组进行检修维护，提高充电安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明一种具有远程监控的一体化电源设备的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种具有远程监控的一体化电源设备，包括柜体以及铠装的外壳；外壳由底壳和前盖板组合形成；
柜体内设置有设备容置腔，容置腔内设置有电池模组、交流PDU单元、UPS单元以及主控单元；
UPS单元的输入端以及输出端分别设置有交流输入接口以及交流输出接口，电池模组的输入端与交流输出接口连接，UPS单元的输入端设置有电池输入接口，电池模组的输出端与电池输入接口连接，交流PDU单元的输入端与交流输出接口连接，交流PDU单元的输出端连接有监控单元；
正常使用时，市电经UPS单元整流，一边通过交流PDU单元给负载供电，一边给电池模组充电；当市电停电后，由电池模组经UPS单元逆变后，通过交流PDU单元给负载供电，市电恢复后电池模组又转为充电状态；
监控单元支持动环监控，用于收集交流PDU单元实时数据，通过无线模组将采集到的状态和数据上传至网管服务端，有异常情况及时报警；客户终端可动态实时显示在网设备的运行状态和运行信息；
外壳上设置有声光报警器；底壳和前盖板接合的部分设置有红外传感器，红外传感器被设置用于感应底壳与前盖板的打开并且基于底壳和前盖板的打开生成感应信号并将感应信号传输至主控单元，主控单元接收感应信号并进行验证，具体步骤如下：
步骤一：接收感应信号并基于该感应信号生成一个授权码；
步骤二：经由无线模组将授权码发送至设定的移动终端，并且从发送授权码时开始计时；
步骤三：如果主控单元在设定的时间间隔内没有收到正确的授权码，则判断存在不法分子侵入的风险，通过无线模组向设定的移动终端发送报警信息；
步骤四：声光报警器接收到报警信息发出声光报警提醒；
本发明通过红外传感器感应底壳与前盖板的打开的动作，发送授权码进行验证；并且只有在预设的时间内收到反馈的授权码输入时，方可确认该打开是由电池管理等经过授权或者有合法身份的人进行的操作，否则，认为是不法分子或者未经授权的人员的操作，存在入侵的风险，通过无线模组向设定的移动终端发送报警信息； 有效预防不法分子采用暴力手段对电源设备进行破坏或篡改的行为，防止数据泄露、篡改，提高数据传输的安全性；
柜体还设置有摄像头，主控单元基于红外传感器发出的感应信号控制摄像头启动，将拍摄的照片和/或视频保存到云端存储单元；这样当异常开启状态发生即可进行报警并且启动摄像功能，进行操作记录，记录下什么人在什么时间做的什么事情，这样可以达到第一时间了解不法分子入侵的现场并且进行现场采集；
在本实施例中，一体化电源设备支持远程设置定时下电及上电功能，电源设备还包括电池维护单元、充电采集单元以及充电分析单元；
电池维护单元用于对电池模组进行自动充放电维护，具体表现为：在电池模组满电后指定时间内自动进行放电，且当检测到电池模组电量过低时可自动或在指定时间进行充电，防止空电损坏电池模组；
在本实施例中，当电池模组处于充电状态时，充电采集单元用于实时采集电池模组的充电参数，并将充电参数传输至充电分析单元进行充电预警分析，判断电池模组的充电是否异常；其中充电参数包括电池模组处于充电状态下的实时电流、实时电压、实时电量和实时温度；
充电分析单元的具体分析步骤为：
步骤一：获取电池模组的充电参数，将充电参数中的实时电流、实时电压、实时电量和实时温度依次标记为DL、DY、ZS以及WT1；
将电池模组在充电之前的剩余电量标记为Z1，将实时电量与剩余电量进行差值计算得到充电电量并标记为Z2；
步骤二：利用公式CD=DL×b1+DY×b2+Z2×b3计算得到电池模组的充电系数CD，其中b1、b2、b3均为系数因子；
步骤三：建立第一分析数组，第一分析数组包括同一时刻获取的电池模组的充电系数CD和实时温度WT1；其中充电系数CD与实时温度WT1一一对应；
以充电系数CD为自变量，以实时温度WT1为因变量建立电池充电曲线；对电池充电曲线进行求导获取电池充电导数曲线；
获取电池充电导数曲线中导数为0的点并标记为驻点；将相邻两个驻点对应的充电系数的采集时刻进行时间差计算得到充驻时长ZT；
步骤四：将充驻时长ZT与时长阈值相比较；
若充驻时长ZT≥时长阈值，且此时的实时温度WT1满足(RT-μ)≤WT1≤(RT+μ)；则判定此时电池模组的充电状态正常；其中RT为电池模组对应的温度阈值；μ为补偿因子；
否则判定电池模组的充电状态异常，生成充电异常信号；
充电分析单元用于将充电异常信号传输至主控单元，主控单元用于接收充电异常信号控制电池模组断电，并驱动控制声光报警器发出警报，以提醒管理人员对电池模组进行检修维护，提高充电安全。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
一种具有远程监控的一体化电源设备，在工作时，市电经UPS单元整流，一边通过交流PDU单元给负载供电，一边给电池模组充电；当市电停电后，由电池模组经UPS单元逆变后，通过交流PDU单元给负载供电，市电恢复后电池模组又转为充电状态；监控单元支持动环监控，用于收集交流PDU单元实时数据，通过无线模组将采集到的状态和数据上传至网管服务端，有异常情况及时报警；客户终端可动态实时显示在网设备的运行状态和运行信息；
外壳上设置有声光报警器；当底壳与前盖板打开时，红外传感器感应底壳与前盖板的打开并将感应信号传输至主控单元；主控单元接收感应信号并基于该感应信号生成一个授权码进行验证；如果主控单元在设定的时间间隔内没有收到正确的授权码，则判断存在不法分子侵入的风险，通过无线模组向设定的移动终端发送报警信息；主控单元基于红外传感器发出的感应信号控制摄像头启动，将拍摄的照片和/或视频保存到云端存储单元；这样当异常开启状态发生即可进行报警并且启动摄像功能，进行操作记录，记录下什么人在什么时间做的什么事情，这样可以达到第一时间了解不法分子入侵的现场并且进行现场采集；有效预防不法分子采用暴力手段对电源设备进行破坏或篡改的行为，防止数据泄露、篡改，提高数据传输的安全性；
电池维护单元用于对电池模组进行自动充放电维护，具体表现为：在电池模组满电后指定时间内自动进行放电，且当检测到电池模组电量过低时可自动或在指定时间进行充电，防止空电损坏电池模组；当电池模组处于充电状态时，充电采集单元用于实时采集电池模组的充电参数，并将充电参数传输至充电分析单元进行充电预警分析，判断电池模组的充电是否异常；以提醒管理人员对电池模组进行检修维护，提高充电安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，包括柜体以及铠装的外壳；所述柜体内设置有设备容置腔；
所述容置腔内设置有电池模组、交流PDU单元、UPS单元、电池维护单元、充电采集单元、充电分析单元以及主控单元；
所述UPS单元的输入端以及输出端分别设置有交流输入接口以及交流输出接口，所述电池模组的输入端与所述交流输出接口连接，所述UPS单元的输入端设置有电池输入接口，所述电池模组的输出端与所述电池输入接口连接，所述交流PDU单元的输入端与所述交流输出接口连接，所述交流PDU单元的输出端连接有监控单元；
所述监控单元支持动环监控，用于收集交流PDU单元实时数据，通过无线模组将采集到的状态和数据上传至网管服务端，有异常情况及时报警；客户终端可动态实时显示在网设备的运行状态和运行信息；
所述电池维护单元用于对电池模组进行自动充放电维护，具体表现为：在电池模组满电后指定时间内自动进行放电，且当检测到电池模组电量过低时可自动或在指定时间进行充电，防止空电损坏电池模组；
当电池模组处于充电状态时，所述充电采集单元用于实时采集电池模组的充电参数，并将充电参数传输至充电分析单元进行充电预警分析，判断电池模组的充电是否异常，以提醒管理人员对电池模组进行检修维护。
2.根据权利要求1所述的一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，正常使用时，市电经UPS单元整流，一边通过交流PDU单元给负载供电，一边给电池模组充电；当停电后，由电池模组经UPS单元逆变后，通过交流PDU单元给负载供电，市电恢复后电池模组又转为充电状态。
3.根据权利要求1所述的一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，所述外壳由底壳和前盖板组合形成；所述外壳上设置有声光报警器；所述底壳和前盖板接合的部分设置有红外传感器，所述红外传感器被设置用于感应底壳与前盖板的打开并且基于底壳和前盖板的打开生成感应信号并将感应信号传输至主控单元，主控单元接收感应信号并进行验证。
4.根据权利要求3所述的一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，所述主控单元的具体验证步骤如下：
步骤一：接收感应信号并基于该感应信号生成一个授权码；
步骤二：经由无线模组将所述授权码发送至设定的移动终端，并且从发送授权码时开始计时；
步骤三：如果主控单元在设定的时间间隔内没有收到正确的授权码，则判断存在不法分子侵入的风险，通过无线模组向设定的移动终端发送报警信息；
步骤四：所述声光报警器接收到报警信息发出声光报警提醒。
5.根据权利要求4所述的一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，所述柜体还设置有摄像头，所述主控单元基于红外传感器发出的感应信号控制摄像头启动，将拍摄的照片和/或视频保存到云端存储单元。
6.根据权利要求3所述的一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，所述充电分析单元的具体分析步骤为：
步骤一：获取电池模组的充电参数，将充电参数中的实时电流、实时电压、实时电量和实时温度依次标记为DL、DY、ZS以及WT1；
将电池模组在充电之前的剩余电量标记为Z1，将实时电量与剩余电量进行差值计算得到充电电量并标记为Z2；
步骤二：利用公式CD=DL×b1+DY×b2+Z2×b3计算得到电池模组的充电系数CD，其中b1、b2、b3均为系数因子；
步骤三：建立第一分析数组，第一分析数组包括同一时刻获取的电池模组的充电系数CD和实时温度WT1；其中充电系数CD与实时温度WT1一一对应；
以充电系数CD为自变量，以实时温度WT1为因变量建立电池充电曲线；对电池充电曲线进行求导获取电池充电导数曲线；
获取电池充电导数曲线中导数为0的点并标记为驻点；将相邻两个驻点对应的充电系数的采集时刻进行时间差计算得到充驻时长ZT；
步骤四：将充驻时长ZT与时长阈值相比较；
若充驻时长ZT≥时长阈值，且此时的实时温度WT1满足(RT-μ)≤WT1≤(RT+μ)；则判定此时电池模组的充电状态正常；其中RT为电池模组对应的温度阈值；μ为补偿因子；
否则判定电池模组的充电状态异常，生成充电异常信号；所述充电分析单元用于将充电异常信号传输至主控单元，所述主控单元用于接收充电异常信号控制电池模组断电，并驱动控制声光报警器发出警报。
7.根据权利要求1所述的一种具有远程监控的一体化电源设备，其特征在于，一体化电源设备支持远程设置定时下电及上电功能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310561650.2A CN116683562A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 一种具有远程监控的一体化电源设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310561650.2A CN116683562A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 一种具有远程监控的一体化电源设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116683562A true CN116683562A (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=87782787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310561650.2A Pending CN116683562A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 一种具有远程监控的一体化电源设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116683562A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117937698A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-26 | 广州市科隆节能科技有限公司 | 一种大功率充电电源的控制系统 |
-
2023
- 2023-05-18 CN CN202310561650.2A patent/CN116683562A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117937698A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-26 | 广州市科隆节能科技有限公司 | 一种大功率充电电源的控制系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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