一种UPS电源储能控制装置的制作方法

一种ups电源储能控制装置
技术领域
1.本实用新型涉及不间断电源技术领域，具体是一种ups电源储能控制装置。


背景技术：

2.随着科技与工业不断的发展，ups电源的应用也越来越广泛，银行、机场、数据机房等均应用到ups电源，在将来ups电源将成为潜在于更多的消费群体和领域中，因此对于ups储能电源的控制也提出了更高的要求，目前ups电源在充电和输出同时进行时会加快储能电源的衰减，并且单个储能装置内部可提供的电量有限，无法带动功率更大的负载工作，并且传统的ups电源大都采用市压进行供电，供电手段单一且需消耗大量的电能，因此有待改进。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种ups电源储能控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例中，提供一种ups电源储能控制装置，该ups电源储能控制装置包括：供电电源模块，第一采样模块，第二采样模块，主控制模块，电源控制模块，储能电源模块，通信模块；
5.所述供电电源模块，用于通过市压进行供电，用于通过新能源进行供电；
6.所述第一采样模块，与所述供电电源模块和主控制模块连接，用于对所述供电电源模块输出的电压和电流进行采样并输出第一采样信息；
7.所述第二采样模块，与所述储能电源模块和主控制模块连接，用于对所述储能电源模块输出的电压和电流进行采样并输出第二采样信息；
8.所述主控制模块，用于接收所述第一采样信息和第二采样信息，用于通过内部软件系统处理并输出控制信息和数据信息，用于控制各个模块的工作；
9.所述电源控制模块，与所述主控制模块连接，用于接收所述主控制模块输出的控制信息并控制供电的输出，与所述供电电源模块连接，用于对输入的电能进行整流滤波处理并进行dc-dc变换的充电控制，用于输入的电能进行dc-dc处理；
10.所述储能电源模块，与所述主控制模块和电源控制模块连接，用于接收所述电源控制模块输出的电能和主控制模块输出的控制信息，用于控制电能的输入并通过储能电容和储能电池进行电能的存储；
11.所述通信模块，用于接收所述主控制模块输出的数据信息并与用户终端建立数据通信。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型ups电源储能控制装置可通过市压和新能源供应所需电源，提高电源的供应效率，同时降低储能所需的市压电能，通过第一采样模块对市压和新能源进行检测继而控制市压模块和新能源模块的供电，并且采用储能电容和储能电池互补的方式提高该ups电源的储能容量，方便带动功率更大的负载
工作。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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实用新型的一些实施例，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。
14.图1为本实用新型实例提供的一种ups电源储能控制装置的原理方框示意图。
15.图2为本实用新型实例提供的的示意图。
16.图3为本实用新型实例提供的开关控制单元的电路图。
17.图4为本实用新型实例提供的储能电源模块的电路图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1：参见图1，本实用新型实施例提供一种ups电源储能控制装置，该ups电源储能控制装置包括：供电电源模块1，第一采样模块2，第二采样模块3，主控制模块4，电源控制模块5，储能电源模块6，通信模块7；
20.具体地，所述供电电源模块1，用于通过市压进行供电，用于通过新能源进行供电；
21.第一采样模块2，与所述供电电源模块1和主控制模块4连接，用于对所述供电电源模块1输出的电压和电流进行采样并输出第一采样信息；
22.第二采样模块3，与所述储能电源模块6和主控制模块4连接，用于对所述储能电源模块6输出的电压和电流进行采样并输出第二采样信息；
23.主控制模块4，用于接收所述第一采样信息和第二采样信息，用于通过内部软件系统处理并输出控制信息和数据信息，用于控制各个模块的工作；
24.电源控制模块5，与所述主控制模块4连接，用于接收所述主控制模块4输出的控制信息并控制供电的输出，与所述供电电源模块1连接，用于对输入的电能进行整流滤波处理并进行dc-dc变换的充电控制，用于输入的电能进行dc-dc处理；
25.储能电源模块6，与所述主控制模块4和电源控制模块5连接，用于接收所述电源控制模块5输出的电能和主控制模块4输出的控制信息，用于控制电能的输入并通过储能电容和储能电池进行电能的存储；
26.通信模块7，用于接收所述主控制模块4输出的数据信息并与用户终端建立数据通信。
27.进一步地，所述ups电源储能控制装置还包括报警模块8和显示模块9；
28.具体地，所述报警模块8，用于接收所述主控制模块4输出的控制信息并进行报警；
29.显示模块9，用于接收所述主控制模块4输出的数据信息并显示数据信息；
30.该报警模块8和显示模块9均与所述主控制模块4连接。
31.在具体实施例中，上述供电电源模块1可采用市压和新能源为上述储能电源模块6提供所需电能；上述第一采样模块2和第二采样模块3可采用，但并不限于电阻分压的方式、采样电阻的方式和霍尔传感器的方式对上述供电电源模块1和储能电源模块6输出的电压和电流进行采样，在此不做赘述；上述主控制模块4可采用，但并不限于数字信号处理器(dsp)、中央处理器等微控制器实现对信息的处理计算，并通过内部软件系统输出控制信息和数据信息；上述电源控制模块5可采用整流滤波和充电控制器实现对交流电能的处理，还可采用电压控制电路实现对直流电能的处理；上述储能电源模块6可采用储能电容和储能电池进行储能；上述通信模块7可采用，但并不限于gprs通信、gsm通信、wifi通信等通信网络实现该ups电源与用户终端的数据交互；上述报警模块8可采用，但并不限于声光报警器、语音报警器等报警装置实现电源报警；上述显示模块9可采用，但并不限于触摸显示屏、液晶显示屏实现对数据的显示。
32.实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2、图3和图4，在本实用新型所述的一种ups电源储能控制装置的一个具体实施例中，如图2所示，所述供电电源模块1包括市压单元101和新能源单元102；
33.具体地，所述市压单元101，用于通过市压进行供电；
34.新能源单元102，用于通过新能源进行供电；
35.该市压单元101和新能源单元102均与所述第一采样模块2和电源控制模块5连接。
36.在具体实施例中，上述市压单元101为市压供电，具体不做赘述；上述新能源单元102可采用，但并不限于太阳能发电、风能发电等新能源。
37.进一步地，如图3所示，所述电源控制模块5包括整流滤波单元501、充电控制单元502、电压控制单元503、开关控制单元504；
38.具体地，所述整流滤波单元501，用于对所述市电单元输出的电能进行整流滤波处理；
39.充电控制单元502，用于接收所述整流滤波单元501输出的电能和所述主控制模块4输出的控制信息并进行dc-dc变换的充电控制；
40.电压控制单元503，用于对所述新能源单元102输出的电能进行dc-dc处理；
41.开关控制单元504，用于控制所述充电控制单元502和电压控制单元503的供电输出；
42.该整流滤波单元501的第一端连接所述市压单元101，整流滤波单元501的第二端连接充电控制单元502的一端，电压控制单元503的第一连接所述新能源单元102，充电控制单元502的第二端和电压控制单元503的第二端均连接开关控制单元504的第一端，开关控制单元504的第二端连接所述储能电源模块6，开关控制单元504的第三端、电压控制单元503的第三端和充电控制单元502的第三端均连接所述主控制模块4。
43.在具体实施例中，上述整流滤波单元501可采用中整流器和滤波器对输入电能进行整流滤波处理；上述充电控制单元502和电压控制单元503可采用，但并不限于充电装置、dc-dc变换电路等电压变换的方式实现输入电能的转换；上述开关控制单元504可采用继电器开关控制。
44.进一步地，如图4所示，所述开关控制单元504包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一开关管n1、第二开关管n2、第一二极管d1、第二二极管d2、第一继
电器k1、第二继电器k2和第一电源vcc1；所述主控制模块4包括第一控制器u1；
45.具体地，所述第一电阻r1的一端和第三电阻r3的一端分别连接所述第一控制器u1的第一io端和第二io端，第一电阻r1的另一端连接第二电阻r2的一端和第一开关管n1的基极，第一开关管n1的集电极通过第一继电器k1连接第一电源vcc1，第三电阻r3的另一端连接第四电阻r4的一端和第二开关管n2的基极，第二开关管n2的集电极通过第二继电器k2连接第一电源vcc1，第二电阻r2的另一端、第四电阻r4的另一端、第一开关管n1的发射极和第二开关管n2的发射极均接地，第一继电器k1的触点开关一端和第二继电器k2的触点开关一端分别连接所述电压控制单元503的第二端的所述充电控制单元502的第二端，第一继电器k1的触点开关另一端和第二继电器k2的触点开关另一端分别通过第一二极管d1和第二二极管d2连接所述储能电源模块6。
46.进一步地，所述储能电源模块6包括第三二极管d3、第一触点开关s1、储能电池；
47.具体地，所述第三二极管d3的阳极连接所述开关控制单元504的第二端，第三二极管d3的阴极通过第一触点开关s1连接储能电池的输入端。
48.进一步地，所述储能电源模块6还包括第四二极管d4、第二触点开关s2、第一开关组sa、第二开关组sb、第三触点开关s3、第四触点开关s4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6；
49.具体地，所述第四二极管d4的阳极连接所述开关控制单元504的第二端，第四二极管d4的阴极通过第二触点开关s2连接第一开关组sa的第一端、第二开关组sb的第一端和第一电容c1的一端，第一开关组sa的第二端连接第四电容c4的一端和第四触点开关s4的一端，第一电容c1的另一端连接第一开关组sa的第三端、第二开关组sb的第三端和第二电容c2的一端，第二电容c2的另一端连接第一开关组sa的第五端、第二开关组sb的第五端和第三电容c3的一端，第三电容c3的另一端通过第一开关组sa的第七端连接第二开关组sb的第六端和第六电容c6的一端，第六电容c6的另一端连接第一开关组sa的第六端、第二开关组sb的第四端和第五电容c5的一端，第五电容c5的另一端连接第四电容c4的另一端、第二开关组sb的第二端、第一开关组sa的第四端和第三触点开关s3的一端，第三触点开关s3的第二端连接第四触点开关s4的另一端。
50.在具体实施例中，上述第一控制器u1可选用dsp控制芯片，具体型号不做限定；上述第一开关管n1和第二开关管n2均可选用npn型三极管，具体型号不做限定，其中第一开关管n1用于控制电压控制单元503的输出电压，第二开关管n2用于控制充电控制单元502的输出电压；上述第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6均可选用超级电容；上述第一开关组sa可采用四刀単掷开关，第二开关组sb可采用三刀单掷开关，其中第一开关组sa和第二开关组sb进行交替导通，继而实现对储能电容的充电与放电；上述第一触点开关s1、第二触点开关s2、第三触点开关s3、第四触点开关s4均由继电器控制，继电器由第一控制器u1控制(在此未画出)。
51.在本实用新型的实施例中，供电电源模块1中通过市压单元101和新能源单元102为该ups电源提供电能，其中市压单元101输出的交流市压通过整流滤波单元501和充电控制单元502分别进行整流滤波处理和电压变换处理输出储能电源模块6所需的电能，新能源单元102输出的电压通过电压控制单元503进行电压的变换，输出储能电源模块6所需的电能，并且主控制模块4接收第一采样模块2和第二采样模块3采样的数据信息并通过内部软
件系统计算分析输出充电控制单元502和电压控制单元503所需的控制信息，继而进行充电的控制，并由开关控制单元504控制电压控制单元503和充电控制单元502输出线路，其中开关控制单元504通过接收第一控制器u1输出的控制信息分别控制第一继电器k1和第二继电器k2的闭断，继而控制电压控制单元503和充电控制单元502的输出线路，储能电源模块6中，通过储能电池和储能电容进行互补储能，储能电容采用超级电容，并且由多个超级电容串并联组成，提高采集电容的充能容量且提高超级电容的供电效率。
52.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
53.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。