供电控制方法及不间断电源系统与流程

本发明涉及电源，特别涉及一种供电控制方法及不间断电源系统。

背景技术：

1、不间断电源系统作为保障关键负载在市电异常时持续运行或安全关机的核心设备，其供电恢复逻辑的智能化程度直接影响用户体验与系统安全性。在传统方案中，不间断电源系统“上电自启”功能的触发机制存在缺陷，其核心依赖于作为备用电源的超级电容电量完全耗尽导致输出电压跌落至无法供电这一物理过程，当市电发生短暂中断后快速恢复，而超级电容仍存有剩余电量时，因不符合“上电自启”的触发条件，系统无法主动执行供电恢复操作，只能依赖人工手动干预重启，限制了系统恢复的灵活性与自动化程度。同时，传统方案无法有效识别负载关机的具体原因，即无法区分是用户发起的主动关机操作，还是因市电异常触发的保护性关机，导致系统在市电恢复后执行上电操作，极易在用户主动关机维护期间因市电波动而意外重启设备，不仅违背了用户的操作意图，更可能引发数据冲突或硬件维护的安全风险。因此，亟须一种供电控制方法，以改善不间断电源系统上电重启灵活性不足和误触发重启导致的安全问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种供电控制方法及不间断电源系统，旨在改善不间断电源系统上电重启灵活性不足和误触发重启导致的安全问题，提高不间断电源系统的供电可靠性和安全性。

2、为实现上述目的，本发明提出一种供电控制方法，应用于不间断电源系统，所述不间断电源系统包括市电输入端、超级电容组、输出开关电路和用于接入负载的供电端，所述市电输入端经输入电源直通通路与所述输出开关电路的第一输入端电连接，所述超级电容组的输入端与所述市电输入端电连接，所述超级电容组的输出端经备用电源通路与所述输出开关电路的第二输入端电连接，所述输出开关电路的输出端与所述供电端电连接；所述供电控制方法包括：

3、检测市电输入端接入的直流输入电压，并在基于所述直流输入电压确定输入电压异常的情况下，关断输入电源直通通路，导通备用电源通路，并控制所述输出开关电路处于导通状态，以切换至超级电容组供电，以及向负载发送掉电信号，以触发负载执行关机动作，并发送关机确认信号；

4、检测负载的状态反馈电压，在基于所述状态反馈电压确定负载执行完关机动作，且接收到所述关机确认信号的情况下，控制所述输出开关电路处于关断状态，以使负载的输入电压降至预设第一电压值，所述状态反馈电压与负载的开机/关机状态相关；

5、在基于所述状态反馈电压确定负载执行完关机动作，且接收到负载反馈的主动关机信号的情况下，控制所述输出开关电路处于导通状态，并导通输入电源直通通路，关断备用电源通路。

6、在一实施例中，在所述检测市电输入端接入的直流输入电压之后，所述供电控制方法还包括：

7、在所述直流输入电压小于或者等于预设第二电压值的情况下，确定输入电压异常；

8、在所述直流输入电压大于预设第三电压值的情况下，确定输入电压正常；

9、其中，预设第二电压值小于预设第三电压值。

10、在一实施例中，在所述在基于所述状态反馈电压确定负载执行完关机动作，且接收到所述关机确认信号的情况下，控制所述输出开关电路处于关断状态之后，所述供电控制方法还包括：

11、在基于所述直流输入电压确定输入电压恢复正常的情况下，控制所述输出开关电路处于导通状态，并导通输入电源直通通路，关断备用电源通路。在一实施例中，在控制所述输出开关电路处于关断状态之后，所述供电控制方法还包括：

12、检测所述输出开关电路输出端的电压，以得到负载供电电压；

13、在基于所述直流输入电压确定输入电压恢复正常，且确定负载供电电压降至所述预设第一电压值的情况下，控制所述输出开关电路关断的时长达到预设延时时长；

14、在控制所述输出开关电路关断的时长达到预设延时时长之后，控制所述输出开关电路处于导通状态，并导通输入电源直通通路，关断备用电源通路，以使负载执行上电开机动作或上电重启动作。

15、在一实施例中，所述预设第一电压值等于0。

16、在一实施例中，在所述在基于所述状态反馈电压确定负载执行完关机动作，且接收到负载反馈的主动关机信号的情况下，控制所述输出开关电路处于导通状态，并导通输入电源直通通路，关断备用电源通路之后，所述供电控制方法还包括：

17、在基于所述直流输入电压确定输入电压异常的情况下，关断输入电源直通通路，并导通备用电源通路，以切换至超级电容组供电。

18、在一实施例中，在切换至超级电容组供电的过程中，所述供电控制方法还包括：

19、检测所述超级电容组的输出电压；

20、在确定所述超级电容组的输出电压小于或者等于预设关机电压阈值的情况下，关断备用电源通路，并控制所述输出开关电路处于关断状态，以切断负载的输入电压；

21、在所述超级电容组的输出电压大于或者等于预设开机电压阈值的情况下，导通备用电源通路，并控制所述输出开关电路处于导通状态，以向负载提供输入电压；

22、其中，所述预设关机电压阈值小于所述预设开机电压阈值。

23、在一实施例中，所述供电控制方法还包括：

24、在基于所述直流输入电压确定输入电压正常的情况下，控制所述超级电容组进行充电，直至所述超级电容组的输出电压达到预设充电电压上限值的情况下，控制所述超级电容组停止充电。

25、本发明还提出一种不间断电源系统，其特征在于，所述不间断电源系统包括：

26、控制装置，所述控制装置用于执行上述任一项所述的供电控制方法；

27、市电输入端；

28、超级电容组，由多个超级电容串联组成，所述超级电容组的输入端与所述市电输入端电连接；

29、供电端，用于接入负载；

30、输出开关电路，所述输出开关电路的受控端与所述控制装置电连接，所述输出开关电路的输出端与所述供电端电连接；

31、第一开关电路，所述第一开关电路的第一端与所述市电输入端电连接，所述第一开关电路的第二端与所述输出开关电路的第一输入端电连接，所述第一开关电路的受控端与所述控制装置电连接，所述市电输入端、所述第一开关电路、所述第一输入端构成输入电源直通通路；

32、第二开关电路，所述第二开关电路的第一端与所述超级电容组的输出端电连接，所述第二开关电路的第二端与所述输出开关电路的第二输入端电连接，所述第二开关电路的受控端与所述控制装置电连接，所述超级电容组的输出端、所述第二开关电路、所述第二输入端构成备用电源通路；

33、所述控制装置，用于控制所述第一开关电路处于导通状态，以导通输入电源直通通路，以及用于控制所述第二开关电路处于关断状态，以关断备用电源通路；

34、或者，用于控制所述第二开关电路处于导通状态，以导通备用电源通路，以及用于控制所述第一开关电路处于关断状态，以关断输入电源直通通路。在一实施例中，所述控制装置包括：

35、主控模块，分别与所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述输出开关电路电连接；

36、输入电压采样模块，用于检测所述市电输入端接入的直流输入电压，并输出第一电压信号至所述主控模块，以使主控模块根据所述第一电压信号确定所述直流输入电压的大小；

37、超级电容电压采样模块，用于检测所述超级电容组两端的电压，并输出至第二电压信号至所述主控模块，以使所述主控模块根据所述第二电压信号确定所述超级电容组的输出电压；

38、输出电压采样模块，用于采集所述输出开关电路的所述第一输入端或所述第二输入端接入的电压，并输出至所述主控模块；

39、最终输出电压采样模块，用于采集所述输出开关电路输出端的电压，并输出第三电压信号至所述主控模块，以使所述主控模块根据所述第三电压信号确定负载供电电压；

40、状态电压采样模块，用于检测负载的关键电源轨电压，并输出第四电压信号至所述主控模块，以使所述主控模块根据所述第四电压信号确定负载的状态反馈电压。

41、在实际应用中，引入关键电源轨监测与gpo信号反馈的双重判断逻辑，不仅能够基于负载的实际运行状态主动执行输出通断操作，摆脱了超级电容余电对系统重启的限制问题，提升了市电波动场景下的不间断电源系统恢复灵活性与自动化响应能力；同时，还能精准识别用户主动关机与异常掉电关机状况，并针对性执行差异化的供电策略，有效降低了用户主动关机后设备意外重启的安全风险。如此，提升了不间断电源系统的运行可靠性与用户使用体验。