CN211209371U - 一种ups电源储能控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种UPS电源储能控制系统，包括显示控制模块、交流采集控制模块及至少一个电池巡检模块；显示控制模块与交流采集控制模块及各个电池巡检模块信号连接，显示控制模块配置用于接收交流采集控制模块及各个电池巡检模块的信号，向交流采集控制模块发送控制指令；交流采集控制模块配置用于：测量交流电源电压；切换交流电源的接触器；测量交流电源电流；测量接触器状态及交流开关状态；每个电池巡检模块配置用于：测量本电池组的环境温度；测量本电池组的电池电压。本申请的有益效果是：显示控制模块向交流采集控制模块发送控制指令从而使得用电高峰时UPS电源运行在电池组逆变的直流供电状态，从而缓解高峰用电时的供电不稳定问题。

Description

一种UPS电源储能控制系统

技术领域

本公开涉及UPS电源控制技术领域，具体涉及一种UPS电源储能控制系统。

背景技术

UPS即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种UPS电源储能控制系统。

第一方面，本申请提供一种UPS电源储能控制系统，包括显示控制模块、交流采集控制模块及至少一个电池巡检模块；所述显示控制模块与交流采集控制模块及各个电池巡检模块信号连接，所述显示控制模块配置用于接收所述交流采集控制模块及各个电池巡检模块的信号，向所述交流采集控制模块发送控制指令；所述交流采集控制模块配置用于：测量交流电源电压；切换交流电源的接触器；测量交流电源电流；测量接触器状态及交流开关状态；每个所述电池巡检模块配置用于：测量本电池组的环境温度；测量本电池组的单体电池电压；测量本电池组的电池电压。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述储能控制系统还包括上位机模块，所述上位机模块与所述显示控制模块信号连接；所述上位机模块配置用于：接收所述显示控制模块的信号并向显示控制模块发送控制指令。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述显示控制模块配置用于向所述交流采集控制模块发送用于控制交流电源通断的接触器的控制指令。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述显示控制模块配置用于向所述交流采集控制模块发送在设定时间段内控制交流电源通断的接触器的控制指令。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述交流采集控制模块采用PMU-A21交流监测单元。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述电池巡检模块采用PMU-B21电池巡检单元。

根据本申请实施例提供的技术方案，每个所述电池巡检模块最多测量本电池组的24个单体电池的子电压。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述显示控制模块配置用于接收所述交流采集控制模块发送的最多两路三相交流电源的电压数值、最多两路三相交流电源的电流数值，并将各个数值在显示屏上进行显示。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述显示控制模块配置用于接收各个所述电池巡检模块发送的各个电池组的环境温度、各个电池组中各分体电池的子电压，并将所述环境温度及子电压数值在显示屏上进行显示。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述显示控制模块配置用于当接收的所述单体电池电压数值小于设定值或大于设定值或单体电池之间的压差大于设定值时发出警报。

本发明的有益效果：本申请提供一种UPS电源储能控制系统，包括显示控制模块、交流采集控制模块及至少一个电池巡检模块；所述显示控制模块与交流采集控制模块及各个电池巡检模块信号连接，所述显示控制模块配置用于接收所述交流采集控制模块及各个电池巡检模块的信号，向所述交流采集控制模块发送控制指令；所述交流采集控制模块配置用于：测量交流电源电压；切换交流电源的接触器；测量交流电源电流；测量接触器状态及交流开关状态；每个所述电池巡检模块配置用于：测量本电池组的环境温度；测量本电池组的单体电池电压；测量本电池组的电池电压。

显示控制模块对交流采集控制模块及电池巡检模块测量的数据进行显示，并通过向交流采集控制模块发送控制指令从而控制UPS电源处于市电供电还是电池组逆变供电的工作状态，从而可以使得用电高峰时UPS电源运行在电池组逆变的直流供电状态，从而缓解高峰用电时的供电不稳定问题。

附图说明

图1为本申请第一种实施例的原理框图；

100、上位机模块；200、显示控制模块；300、交流采集控制模块；400、电池巡检模块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

如图1所示为本申请的第一种实施例的原理框图，包括显示控制模块200、交流采集控制模块300及至少一个电池巡检模块400；所述显示控制模块200与交流采集控制模块300及各个电池巡检模块400信号连接，所述显示控制模块200配置用于接收所述交流采集控制模块300及各个电池巡检模块400的信号，向所述交流采集控制模块300发送控制指令；所述交流采集控制模块300配置用于：测量交流电源电压；切换交流电源的接触器；测量交流电源电流；测量接触器状态及交流开关状态；每个所述电池巡检模块400配置用于：测量本电池组的环境温度；测量本电池组的单体电池电压；测量本电池组的电池电压。本实施例中，显示控制模块200与交流采集控制模块300之间通过RS485通信线进行通信，显示控制模块200与各个电池巡检模块400之间均通过RS485通信线进行通信。

本实施例中，所述交流采集控制模块300采用八位单片机，采用PMU-A21型号的交流监测单元。所述电池巡检模块400采用PMU-B21电池巡检单元。

本实施例中，UPS电源的控制方式分为独立运行和受控运行两种不同的电源控制方式。

电源控制方式为独立运行时，显示控制模块200不参与交流电源的投切控制，由PMU-A21交流采集控制模块300根据检测到的交流电压进行自主投切，交流电源故障时立即切断交流电源，也即自动切换或切断各路交流电源接触器。例如，PMU-A21交流采集控制模块300检测到进线端的市电交流电源的电压低于或高于设定阈值时，PMU-A21交流采集控制模块300自动切断进线端市电的电源接触器，使得UPS电源工作在电池组逆变供电的供电方式。

电源控制方式为受控运行时，分为预先设定工作和手动控制两种方式。所述显示控制模块200配置用于向所述交流采集控制模块300发送用于控制交流电源通断的接触器的控制指令。也即显示控制模块200可以在其显示屏上操作UPS电源各个进线端电源的接触器开关，当接触器处于闭合状态时其所对应的外部市电交流电源可以接入UPS电源内，从而为UPS电源的用电器进行供电；当接触器处于断开状态时其所对应的外部市电交流电源不能接入UPS电源内，从而使得UPS电源自动工作在电池逆变供电的工作模式。

电源控制方式为受控运行时，通过显示控制模块200控制PMU-A21交流采集控制模块300，从而间接控制切换或切断各路交流电源接触器。电源供电方式设置为预先设定的工作方式时，所述显示控制模块200配置用于向所述交流采集控制模块300发送在设定时间段内控制交流电源通断的接触器的控制指令。也即可以预先设定在一天中的特定时间段(例如用电高峰时间段)控制PMU-A21交流采集控制模块300切断外部市电进线端的接触器，使得UPS电源工作在使用自身电池进行逆变对用电器供电的供电模式，以避免在用电高峰的时间段内因市电供电不稳造成的用电器损坏或影响正常工作的问题。电源供电方式设置为手动控制的工作方式时，操作人员可以在显示控制模块200的显示屏上随时进行UPS电源供电方式的切换，方便操作人员根据实际情况进行UPS电源供电方式的切换。本实施例中，显示控制模块200、交流采集控制模块300及电池巡检模块400集成在UPS电源使用的现场的控制柜内。

本实施例中，系统运行在“当日有效”状态下，系统根据事先设定日期的停止/启动时间来控制进线电源的投切，当时间到次日零时后，系统自动转换到“独立运行”状态。

系统运行在“多日有效”状态下，系统根据事先设定的天数内的停止/启动时间来控制进线电源的投切，循环设定天数后，系统自动转换到“独立运行”状态。

系统运行在“手动控制”状态下，操作人员通过点击显示控制模块200显示屏上的“手动吸合”、“手动断开”按钮进行进线手动操作，此状态下上述三种运行模式完全失效。

在一优选实施例中，所述储能控制系统还包括上位机模块100，所述上位机模块100与所述显示控制模块200信号连接；所述上位机模块100配置用于：接收所述显示控制模块200的信号并向显示控制模块200发送控制指令。本优选实施例中，上位机与显示控制模块200之间通过RS485信号线进行通信连接。本优选实施例中，可通过设置在远程的上位机对显示控制模块200进行控制，进而远程控制UPS电源的工作方式，并可将UPS电源的各项参数显示在远程的上位机的屏幕上，方便了UPS电源的使用。

本实施例中，每个电池巡检模块400对应一个UPS电源的蓄电池组，每个蓄电池组中包括24个单体电池，每个电池巡检模块400可以同时检测所对应组内的24个单体电池的子电压并将其显示在显示控制模块200的显示屏上。优选地，所述显示控制模块200配置用于当接收的所述单体电池电压数值小于或大于设定值或单体电池之间的压差大于设定值时发出警报。具有警报功能可以提醒操作人员对电池故障进行迅速处理，并通过显示屏上显示的单体电池电压的数值快速定位电池故障，从而为UPS电源的稳定性及可靠性提供保障。

本实施例中，电池巡检模块400采用八位单片机，负责采集一组环境温度、24节单体电池子电压。本电池巡检模块400最多可测24个单体电池，将每节电池串联采样接入相应的采样端子即可，每个采样端子从电池端的取样电流不大于75μA(微安)。

本实施例中，电池巡检模块400设置一个可调电位器RV1来调整本组单体电池的总电压：当监控出现测量所有的单体电压与实际值不一致时，可通过校正内部电位器实现测量值与实际值相一致。

本实施例中，有两路市电交流电源接入UPS电源的进线端，一路为主一路为辅，当交流采集控制模块300检测到进线端的主交流市电的电压数值异常时，由显示控制模块200控制交流采集模块或者由交流采集模块自主进行主交流市电的接触器的切断，并将辅交流市电的接触器接入UPS电源的进线端，使得辅交流市电对UPS电源进行市电供电。在其他实施例中，也可以只设定一路交流市电作为进线端的交流供电。本实施例中，交流采集控制模块300除了能够测量两路进线的交流市电电源接触器的工作状态之外，还可以监测UPS电源的防雷状态、五路交流空开状态等参数指标。本实施例中，整个系统中设置一个交流采集控制模块300，在其他实施例中还可以根据实际工作需要设置两个交流采集控制模块300，即可设两个通讯地址，并有自定义INP协议及标准MODBUS-RTU协议可选。

本实施例中，交流采集控制模块300采用8位CPU，通过A/D转换芯片将模拟量转换成CPU可以识别的数字信号，再经过CPU的运算，可测量出每相交流模拟量的实际值，UPS电源在独立工作模式时，CPU根据当前的两路交流电压来完成交流的切换过程(CPU默认的交流相电压的正常范围值为220V±20％)，程序默认的交流切换的控制方式为一路为主，二路为辅。交流接触器的互锁是通过硬件及软件的结合来完成。在软件方面，两路接触器控制触点永远不会同时吸合。

本实施例中，PMU-A21交流采集控制模块300内设有一个侧位可调电位器，用于电压校正，当出现交流测量电压与实际电压值出现测量偏差时，可通过调整此电位器来实现监控测量值与实际值相一致。

本实施例中，显示控制模块200的显示屏上可以显示交流采集模块发送的一路或两路进线端交流市电的电压数值及电流数值。

本实施例中，所述显示控制模块200的显示屏上除了可以显示各个蓄电池组的各个单体电池的子电压外，还可以显示各组蓄电池的环境温度，以便于操作人员能够根据电池组的环境问题迅速识别蓄电池组的问题。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将申请的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种UPS电源储能控制系统，其特征在于，包括显示控制模块、交流采集控制模块及至少一个电池巡检模块；

所述显示控制模块与交流采集控制模块及各个电池巡检模块信号连接，所述显示控制模块配置用于接收所述交流采集控制模块及各个电池巡检模块的信号，向所述交流采集控制模块发送控制指令；

所述交流采集控制模块配置用于：测量交流电源电压；切换交流电源的接触器；测量交流电源电流；测量接触器状态及交流开关状态；

每个所述电池巡检模块配置用于：测量本电池组的环境温度；测量本电池组的单体电池电压；测量本电池组的电池电压。

2.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述储能控制系统还包括上位机模块，所述上位机模块与所述显示控制模块信号连接；所述上位机模块配置用于：接收所述显示控制模块的信号并向显示控制模块发送控制指令。

3.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述显示控制模块配置用于向所述交流采集控制模块发送用于控制交流电源通断的接触器的控制指令。

4.根据权利要求3所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述显示控制模块配置用于向所述交流采集控制模块发送在设定时间段内控制交流电源通断的接触器的控制指令。

5.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述交流采集控制模块采用PMU-A21交流监测单元。

6.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述电池巡检模块采用PMU-B21电池巡检单元。

7.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，每个所述电池巡检模块最多测量本电池组的24个单体电池的子电压。

8.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述显示控制模块配置用于接收所述交流采集控制模块发送的最多两路三相交流电源的电压数值、最多两路三相交流电源的电流数值，并将各个数值在显示屏上进行显示。

9.根据权利要求1所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述显示控制模块配置用于接收各个所述电池巡检模块发送的各个电池组的环境温度、各个电池组中各分体电池的子电压，并将所述环境温度及子电压数值在显示屏上进行显示。

10.根据权利要求9所述的UPS电源储能控制系统，其特征在于，所述显示控制模块配置用于当接收的所述单体电池电压数值小于设定值或大于设定值或单体电池之间的压差大于设定值时发出警报。

Images