[发明专利]一种UPS电源电量采集与控制系统

权利要求书

1.一种UPS电源电量采集与控制系统，包括充电电流检测模块、存储器、充电电压检测模块、温度检测模块、放电电压检测模块和放电电流检测模块，其特征在于，所述充电电流检测模块和充电电压检测模块均连接在主电源和备用电源之间的充电电路上，所述放电电压检测模块和放电电流检测模块均连接在电池和负载之间的放电电路上，所述温度检测模块和电量监测模块均连接在备用电源上，所述充电电流检测模块、充电电压检测模块、温度检测模块、电量监测模块、放电电压检测模块和放电电流检测模块均将检测到的信号传输给单片机，单片机上还设有看门狗、存储器和显示器。

2.根据权利要求1所述的一种UPS电源电量采集与控制方法，其特征在于，包含以下步骤：1.根据电池自身的特性，设定电池的最低正常工作电压阈值、电池在充电与放电过程之间的时间间隔、最大充电时间、充电电流、放电电流、不同温度下电池充电电压控制值、充电时的最大电压差值、终端初次上电最大工作时间、终端最大连续工作时间和新电池最大连续工作时间；2.电池安装后，判断终端是否正常接入市电、电池是否安装到位且环境温度处于电池的工作范围内；3.根据步骤2的判定结果，对电池进行涓流充电，并保持涓流充电时间大于电池在充电与放电过程之间的时间间隔，并将涓流充电完成后电池此时的状态定义为第一稳态；4.第一稳态状态下，采用如下判据判定电池的目标控制状态：A.若终端上电工作时间大于终端初次上电最大工作时间且电池电压高于最低正常工作电压阈值，或终端未掉电工作时间大于终端最大连续工作时间，或新电池进入终端的时间大于新电池最大连续工作时间且电池电压高于最低正常工作电压阈值，此时以放电电流对电池进行放电；B.若电机待机时电池电压低于最低正常工作电压阈值，或新电池进入终端时电池电压即低于最低正常工作电压阈值，此时以充电电流对电池进行充电；5.根据步骤4的判定结果，采用如下判据决定电池的目标控制状态：1)若以充电电流对电池进行充电时，当电池电压连续N次达到当前温度下电池充电电压控制值，或电池当前电压值与历史电压最大值之间的差值小于充电时的最大电压差值，或充电时间大于最大充电时间时，此时控制电池进入第一稳态，其中N为正整数；2)若以放电电流对电池进行放电时，电池电压低于最低正常工作电压阈值，此时控制电池进入第一稳态，6.在电池处于第一稳态时，判断电池的第三次放电持续时间是否大于30分钟：若是，则表明电池性能不满足要求，系统告警。

3.根据权利要求1所述的一种UPS电源电量采集与控制系统，其特征在于，所述单片机为STC89系列单片机。

4.根据权利要求2所述的一种UPS电源电量采集与控制系统，其特征在于，所述电池以放电电流放电状态和电池以充电电流充电状态之间的切换必须经过第一稳态。

5.根据权利要求1所述的一种UPS电源电量采集与控制系统，其特征在于，所述电池为镍铬电池。

6.根据权利要求2所述的一种UPS电源电量采集与控制系统，其特征在于，所述步骤1所述的最低正常工作电压阈值为6.75V；电池在充电与放电过程之间的时间间隔15分钟；最大充电时间为12小时；充电电流为0.05C，其中C为电池的电量；放电电流为0.1C，其中C为电池的电量；终端初次上电最大工作时间为48小时；终端最大连续工作时间为60天；新电池最大连续工作时间为48小时；充电时的最大电压差值为-20mV。

7.根据权利要求2所述的一种UPS电源电量采集与控制系统，其特征在于，所述步骤1所述的充电时的最大电压差值，为电池的当前电压值与历史电压值中的最大值的差值；历史电压值为电池累计充电10小时后记录的历史电压值。