CN211266582U - Ups放电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种UPS放电保护装置，包括：主控模块、电压采集模块、通信模块、显示模块、UPS蓄电池模块、放电保护模块；所述电压采集模块、所述显示模块、所述通信模块分别连接所述主控模块，所述电压采集模块、所述UPS蓄电池模块、所述放电保护模块依次连接；所述电压采集模块用于采集所述UPS蓄电池模块的电池电压。本实用新型通过模块化设计，能够防止UPS蓄电池持续放电对电池寿命造成影响，延长UPS蓄电池的使用寿命。

Description

UPS放电保护装置

技术领域

本实用新型涉及放电保护装置，尤其是涉及一种UPS放电保护装置。

背景技术

UPS即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。主要用于单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变器转换为220V交流电，以使负载维持正常工作，并保护负载软硬件不受损坏。

随着科学技术的发展，UPS在各行各业应用越来越广泛，例如应用于矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域等。UPS电源蓄电池所使用的容量与放电电流的大小关系密切，放电电流越小，实际放掉的容量就越多。一般来说，蓄电池的放电容量，必须控制在80％的额定容量以内。也就是说，当蓄电池放出额定容量的80％时，就不允许继续放电。如果继续放电，就会造成UPS蓄电池的深放电，如不及时采取补救措施，就可能造成蓄电池永久性的损坏。另一方面，长时间的频繁放电。有的单位和地区，由于市电停电比较频繁，就有可能造成UPS电源电池频繁放电。如果在蓄电池放完电后，没有足够的时间来进行充电，第二次又马上放电，当放电次数多时，就可能造成蓄电池的深放电。

目前，上述提到的UPS长时间的小电流放电或者长时间的频繁放电都会造成UPS电源的寿命缩短。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种UPS放电保护装置，能够防止UPS蓄电池持续放电对电池寿命造成影响，延长UPS蓄电池的使用寿命。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了UPS放电保护装置：包括：

主控模块、电压采集模块、通信模块、显示模块、UPS蓄电池模块、放电保护模块；

所述电压采集模块、所述显示模块、所述通信模块分别连接所述主控模块，所述电压采集模块、所述UPS蓄电池模块、所述放电保护模块依次连接；

所述电压采集模块用于采集所述UPS蓄电池模块的电池电压。

本实用新型实施例的一种UPS放电保护装置至少具有如下有益效果：能够实时检测UPS蓄电池的放电电压，从而在UPS蓄电池放电到设定的终止电压时，放电保护模块自动断开负载，从而防止UPS蓄电池过放，从而延长UPS蓄电池的使用寿命。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，所述放电保护模块包括电压继电器和直流接触器。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，所述有线通信模块包括RS485和RS232中的至少一种，所述无线通信模块包括蓝牙或者Zigbee中的至少一种。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，所述显示模块包括LED和/或LCD，用于显示所述电池电压以及放电保护结果。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，还包括终端模块，所述终端模块连接通信模块，用于接收电池电压以及放电保护结果。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，还包括提示模块，所述提示模块连接所述主控模块，用于所述放电保护模块发生异常时进行报警提示。

根据本实用新型的另一些实施例的一种UPS放电保护装置，所述提示模块包括声音报警提示和/或声光报警提示。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种UPS放电保护装置的一具体实施例模块框图；

图2是本实用新型实施例中一种UPS放电保护装置的另一具体实施例模块框图；

图3是本实用新型实施例中一种UPS放电保护装置的另一具体实施例模块框图；

图4是本实用新型实施例中放电保护模块的一具体电路示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

实施例1：参照图1，示出了本实用新型实施例中一种UPS放电保护装置的一具体实施例模块框图，其具体包括主控模块、电压采集模块、通信模块、显示模块、UPS蓄电池模块、放电保护模块；

具体的，其中主控模块采用的是DSP280X，具有更好的数模转换效率，能够精确计算UPS蓄电池的电压值，以便更精确地控制放电保护模块电路进行保护操作。

具体的，本实施例中采用的电压采集模块型号为S-7017，其具有内置的微处理器和坚固的工业级塑料外壳，被广泛的应用于各种工业环境；安全性高，其自带双看门狗，保障系统安全，通用性好，内置自适应芯片，方便组网连接；性能优良，具有高过压保护、高开关量电压输入等性能供用户选择，并且使用方便，可以非常容易的和常见的接口进行通讯。快速组网，可以仅需要两根通讯信号线就可以建立起一个多点的分布式RS-485网络。

其中电压采集模块、显示模块、通信模块分别连接上述主控模块，电压采集模块、UPS蓄电池模块、放电保护模块依次连接；

其中，电压采集模块用于采集UPS蓄电池模块的电池电压。

其中，放电保护模块包括电压继电器和直流接触器。

具体的，主控模块利用电压继电器设置UPS蓄电池过放电压值，当蓄电池放电到放电终止电压时，电压继电器自动断开负载，确保蓄电池不过放，延长蓄电池寿命；

其中，终止电压是指UPS蓄电池放电时，电池电压下降到不至于造成损坏的最低限度值，终止电压不是固定不变的，它随着放电电流的增大而降低，同一蓄电池放电电流越大，终止电压可以越低，反之蓄电池放电电流越小，终止电压越高，也就是说，大电流放电时，允许蓄电池电压下降到较低的值，而小电流放电就不可以，否则会给电池造成损害。

具体的，参照图4示出了具体的放电保护电路示意图，包括第一直流接触器1，第二直流接触器6和第三直流接触器7，还包括第一电压继电器2、第二电压继电器3，第三电压继电器4，第四电压继电器5。

具体的，根据UPS蓄电池放电原理和UPS使用的实际操作经验，通过主控模块设定电压继电器和直流接触器的电压门限值，此门限值可以在不同环境下适当调节，灵活运用，本实施例以电压值为48V的电池组为例进行展开，以便更好的理解本实施例工作原理。

具体的，电压继电器2调整为50V时动作，电压继电器3调整为45V时动作，当市电停电时，蓄电池放电，蓄电池组电压下降，当电压降到50V时，电压继电器2释放打开，电压继电器5闭合接通，蓄电池组继续放电，当电压降到45V时，电压继电器3释放打开，电压继电器4闭合接通，这时直流接触器7经电压继电器5、电压继电器4形成回路而动作，直流接触器7动作后直流接触器6闭合，直流接触器1断开，停止对蓄电池堆负载供电。

具体的，可以理解的，蓄电池在实际应用中，蓄电池停止放电后，蓄电池组电压回升到45V之上，这时电压继电器3动作，电压继电器4断开，但直流接触器7经电压继电器5、直流接触器6形成回路保持着动作的状态，此时直流接触器1仍然是断开，从而使蓄电池不再次放电，不造成蓄电池组过放。一旦市电恢复，UPS按照原有默认的电路配置，对设备正常供电和对蓄电池进行充电，设备自动复位后恢复正常使用状态。

其中，可以理解的，电压继电器或者直流接触器的动作状态是指，常开触点断开或者常闭触点断开。

本实施例可以实现在蓄电池充电、蓄电池组电压上升到50V以上之后，当外电停电时电池才能对负载进行放电，可以预防因外电不稳定而引起电池的频繁充放电的情况，从而对蓄电池进行保护。

上述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。

其中有线通信模块包括RS485通信模块和RS232通信模块中的至少一种，其中无线通信模块包括蓝牙通信模块或者Zigbee通信模块中的至少一种。

具体的，其中RS485和RS232都是比较常用的串口线，并且广泛应用在工业控制领域、交通的自动化控制领域和现场总线通信网络等，易于获取并且抗噪声干扰性好，可以降低投入成本。

具体的，无线通信模块中的蓝牙方式本实施例选用了型号为NRF52811的蓝牙模块，具有低功耗、传输速率高、串口调试简单等优点。本实施例中的无线模块也可以选择Zigbee方式，本实施例中选用了型号为WGT2422Z-W的Zigbee模块，此型号的功能模块具有上电配置简单、不需要软件和驱动、支持现有的绝大多数无线网络协议的优点，并且通讯距离远，可以户外达到单点覆盖2.5公里。

其中，显示模块包括LED和/或LCD显示，用于显示电池电压以及放电保护结果。

实施例2：参照图2，示出了本实用新型实施例中一种UPS放电保护装置的另一具体实施例模块框图；在实施例1的基础上增加了终端模块，终端模块连接上述通信模块，用于接收电池电压以及放电保护结果。

具体的，每次放电保护模块对UPS蓄电池进行保护的结果信息会通过无线方式传输到上述终端模块上，同时通过主控模块也可以推送UPS蓄电池的具体电压值传输到终端模块上，在本实施例中终端模块选用手机、平板电脑、电脑或者其他可以作为终端的设备或装置。

实施例3：参照图3，示出了本实用新型实施例中一种UPS放电保护装置的；另一具体实施例模块框图；在实施例1的基础上增加了提示模块。其中提示模块连接上述主控模块，用于放电保护模块发生异常时进行报警提示。

具体的，提示模块包括声音报警提示模块和/或声光报警提示模块。

具体的，本实施例中选用的提示模块是扬声器，可以只作为声音报警提示，也可以选用声光报警设备或者其他能够起到警示作用的器件或装置或设备。

本实施例能够提供更加直观、安全的辅助手段对UPS进行放电保护，有异常，比如，放电保护模块没有起到保护作用时，通过主控模块辨别，控制提示模块发出相应提示信号，以便能够尽快人工干预，减少UPS蓄电池不必要的损害，其中不必要的损害包括比如过度放电，频繁放电等。

以上实施例能够在不影响UPS原有功能的前提下，成功避免蓄电池过放所带来的危害，具有稳定性高、成本低和实施简单的优点，也可以把放电保护模块内置于UPS产品中作为附加的功能配置模块。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.一种UPS放电保护装置，其特征在于，包括：

主控模块、电压采集模块、通信模块、显示模块、UPS蓄电池模块、放电保护模块；

所述电压采集模块、所述显示模块、所述通信模块分别连接所述主控模块，所述电压采集模块、所述UPS蓄电池模块、所述放电保护模块依次连接；

所述电压采集模块用于采集所述UPS蓄电池模块的电压。

2.根据权利要求1所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，所述放电保护模块包括电压继电器和直流接触器。

3.根据权利要求2所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，所述通信模块包括有线通信模块和/或无线通信模块。

4.根据权利要求3所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，所述有线通信模块包括RS485通信模块、RS232通信模块中的至少一种，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、Zigbee通信模块中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，所述显示模块包括LED和/或LCD，用于显示所述UPS蓄电池电压以及放电保护结果。

6.根据权利要求1所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，还包括终端模块，所述终端模块连接所述通信模块，用于接收UPS蓄电池电池电压以及放电保护结果。

7.根据权利要求6所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块连接所述主控模块，用于所述放电保护模块发生异常时进行报警提示。

8.根据权利要求7所述的一种UPS放电保护装置，其特征在于，所述提示模块包括声音报警提示模块和/或声光报警提示模块。

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