CN115825540A - 旁路掉电监控方法及装置、ups*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种旁路掉电监控方法及装置、UPS***，该方法应用于UPS，UPS当前的供电电路为旁路，UPS通过电源线为外部的负载设备供电；该方法包括：获取电源线中每两根火线之间的电压，得到第一电压；获取电源线中每根火线与零线之间的电压，得到第二电压；若存在第一电压小于第一电压阈值的时长达到第一预设时长，或者存在第二电压小于第二电压阈值的时长达到第二预设时长，则判定旁路发生掉电；第一电压阈值、第二电压阈值、第一预设时长和第二预设时长均根据负载设备的低压保护阈值确定。本发明可以快速检测到旁路掉电，进而支持后续UPS中供电电路的快速切换，避免负载设备发生低压保护，保证负载设备的稳定运行。
Description
技术领域
本发明属于UPS技术领域，更具体地说，是涉及一种旁路掉电监控方法及装置、UPS***。
背景技术
UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)运行在ECO模式(也即经济模式)时，通过旁路给负载设备供电，当检测到旁路掉电时，即切换到逆变电路为负载设备供电。在此过程中，本申请的发明人发现了以下问题：
负载设备中通常设置有低压保护电路以保证负载设备的安全，但现有技术中旁路掉电的检测时间较长，就易导致UPS还未切换至逆变电路负载设备即进行了低压保护，此种情形显然不利于负载设备的稳定运行。
因此，亟需一种方案以解决上述因旁路掉电检测时间较长导致的影响负载设备稳定运行的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旁路掉电监控方法及装置、UPS***，以解决现有技术中存在的因旁路掉电检测时间较长导致的影响负载设备稳定运行的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供了一种旁路掉电监控方法，所述旁路掉电监控方法应用于UPS，所述UPS当前的供电电路为旁路，所述UPS通过电源线为外部的负载设备供电；所述旁路掉电监控方法包括：
获取所述电源线中每两根火线之间的电压，得到至少一个第一电压；
获取所述电源线中每根火线与零线之间的电压，得到至少一个第二电压；
若存在某一第一电压小于第一电压阈值的时长达到第一预设时长，或者存在某一第二电压小于第二电压阈值的时长达到第二预设时长，则判定所述UPS的旁路发生掉电；其中，所述第一电压阈值、所述第二电压阈值、所述第一预设时长和所述第二预设时长均根据所述负载设备的低压保护阈值确定。
在一种可能的实现方式中，所述UPS中包含用于实现供电电路切换的继电器，所述旁路掉电监控方法还包括：
在判定所述UPS的旁路发生掉电时，控制所述继电器将所述UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。
在一种可能的实现方式中，在判定所述UPS的旁路发生掉电后、控制所述继电器将所述UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路之前，所述旁路掉电监控方法还包括：
获取目标判断时长；其中，所述目标判断时长为从获取目标电压开始、至根据所述目标电压判定所述UPS的旁路发生掉电结束，中间持续的时长；所述目标电压为第一电压或第二电压；
根据所述目标判断时长确定所述继电器的上电电压；其中，所述上电电压用于触发所述继电器的状态转换，以使所述继电器将所述UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标判断时长确定所述继电器的上电电压，包括：
若所述目标判断时长大于第一预设阈值，则选择第一预设电压作为所述继电器的上电电压；
若所述目标判断时长不大于第一预设阈值，则选择第二预设电压作为所述继电器的上电电压；
其中，所述第一预设电压大于所述第二预设电压。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标判断时长确定所述继电器的上电电压，包括：
获取预设的映射关系；其中，所述预设的映射关系为预先标定的判断时长与上电电压之间的映射关系，在所述映射关系中，所述上电电压与所述判断时长正相关；
根据所述映射关系确定所述目标判断时长对应的所述继电器的上电电压。
在一种可能的实现方式中，所述旁路掉电监控方法还包括：
获取所述负载设备的低压保护阈值；
根据所述低压保护阈值确定第一电压对应的低压保护阈值和第二电压对应的低压保护阈值；
根据第一电压对应的低压保护阈值确定所述第一电压阈值，并根据第一电压对应的低压保护阈值和所述第一电压阈值确定第一预设时长；
根据第二电压对应的低压保护阈值确定所述第二电压阈值，并根据第二电压对应的低压保护阈值和所述第二电压阈值确定第二预设时长。
在一种可能的实现方式中，所述旁路掉电监控方法还包括：
获取市电的电压波动频率；
根据所述电压波动频率调整所述第一预设时长和所述第二预设时长。
在一种可能的实现方式中，所述第一预设时长和所述第二预设时长均与所述电压波动频率正相关。
本发明的另一方面，还提供了一种旁路掉电监控装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的旁路掉电监控方法的步骤。
本发明的再一方面，还提供了一种UPS***，包括：
UPS以及以上所述的旁路掉电监控装置。
本发明提供的旁路掉电监控方法及装置、UPS***的有益效果在于：
区别于现有手段，本发明同时采用了LL检测(基于火线间电压的检测)和LN检测(基于火线与零线间电压的检测)，只要任一电压小于对应电压阈值的时间超过预设时长，则判定UPS的旁路发生掉电。此种方式可以快速检测到旁路的掉电，进而支持后续UPS中供电电路的快速切换，避免负载设备发生低压保护，从而保证负载设备的稳定运行，有效解决了现有技术中的问题。并且，还需指出的是，本发明提供的方案还能够解决UPS的电源线与负载设备的电源接入线不完全对应的问题，比如在某些负载设备中，可能是没有零线的，那么现有的通过UPS电源线中火线与零线之间的电压来进行旁路掉电检测的方式就易出现检测不到位的问题，而本发明可有效克服这种问题，无论负载设备有无零线，均可实现旁路掉电的可靠检测，因而本发明还实现了旁路掉电的可靠检测和应用广泛等效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
图1为本发明一实施例提供的旁路掉电监控方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的UPS与负载设备的连接示意图；
图3为本发明一实施例提供的旁路掉电监控装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1，图1为本发明一实施例提供的旁路掉电监控方法的流程示意图，该旁路掉电监控方法应用于UPS，UPS当前的供电电路为旁路，UPS通过电源线为外部的负载设备供电。其中，当检测到旁路掉电时，UPS会将供电电路由旁路切换为逆变电路，通过逆变电路为负载设备供电。
在此基础上，该旁路掉电监控方法包括：
S101：获取电源线中每两根火线之间的电压，得到至少一个第一电压。
在本实施例中，当UPS与负载设备通过两根火线连接时，即可得到一个第一电压。当UPS与负载设备通过三根火线连接时，即可得到三个第一电压。
S102：获取电源线中每根火线与零线之间的电压，得到至少一个第二电压。
在本实施例中，若UPS与负载设备通过一根火线连接，即可得到一个第二电压。若UPS与负载设备通过三根火线连接，即可得到三个第二电压。
S103：若存在某一第一电压小于第一电压阈值的时长达到第一预设时长，或者存在某一第二电压小于第二电压阈值的时长达到第二预设时长，则判定UPS的旁路发生掉电。
其中，第一电压阈值、第二电压阈值、第一预设时长和第二预设时长均根据负载设备的低压保护阈值确定。
在本实施例中，用户可根据负载设备的低压保护阈值适应性设置第一电压阈值、第二电压阈值、第一预设时长和第二预设时长。
在本实施例中，只要存在电压小于对应电压阈值的时长达到对应的预设时长，即判定UPS的旁路发生掉电，以实现旁路掉电的快速检测。
在本实施例中，可参考图2，图2中以负载设备为压缩机为例给出了一种具体连接场景，其中，UPS通过三根火线与压缩机中的变频器连接，变频器无零线。此时如果UPS中的旁路掉电，若按照现有技术中采用的LN检测(基于火线与零线间电压的检测)的方式，则可能会因为变频器无零线导致检测失误，无法及时地实现供电电路的切换，进而导致变频器掉电启动低压保护。而本发明通过第一电压以及第二电压同时检测可以快速检测到此掉电情形，从而保证UPS中供电电路的及时切换。
从以上描述可知，区别于现有手段，本发明实施例同时采用了LL检测(基于火线间电压的检测)和LN检测(基于火线与零线间电压的检测)，只要任一电压小于对应电压阈值的时间超过预设时长，则判定UPS的旁路发生掉电。此种方式可以快速检测到旁路的掉电，进而支持后续UPS中供电电路的快速切换，避免负载设备发生低压保护，从而保证负载设备的稳定运行，有效解决了现有技术中的问题。并且，还需指出的是，本发明实施例提供的方案还能够解决UPS的电源线与负载设备的电源接入线不完全对应的问题，比如在某些负载设备中，可能是没有零线的，那么现有的通过UPS电源线中火线与零线之间的电压来进行旁路掉电检测的方式就易出现检测不到位的问题，而本发明实施例可有效克服这种问题，无论负载设备有无零线，均可实现旁路掉电的可靠检测，因而本发明实施例还实现了旁路掉电的可靠检测和应用广泛等效果。
在一种可能的实现方式中，UPS中包含用于实现供电电路切换的继电器，旁路掉电监控方法还包括：
在判定UPS的旁路发生掉电时，控制继电器将UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。
在本实施例中，该继电器处于第一状态时将旁路与负载设备接通，该继电器处于第二状态时将逆变电路与负载设备接通。其中，对该继电器上电可实现继电器状态的切换，也即对继电器施加电压可将UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。在此基础上，若检测到UPS的旁路发生掉电，则可立即控制继电器以实现UPS中供电电路的切换，进而避免负载设备掉电而启动低压保护，从而保证负载设备的稳定运行。
在一种可能的实现方式中，在判定UPS的旁路发生掉电后、控制继电器将UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路之前，旁路掉电监控方法还包括：
获取目标判断时长。其中，目标判断时长为从获取目标电压开始、至根据目标电压判定UPS的旁路发生掉电结束，中间持续的时长。目标电压为第一电压或第二电压。
根据目标判断时长确定继电器的上电电压。其中，上电电压用于触发继电器的状态转换，以使继电器将UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。
在本实施例中，考虑到本实施例的执行主体在判定旁路掉电时其内部中断的执行以及状态机运算都需要一定的时间，因此从旁路掉电至切换至逆变电路供电的时间就等于本实施例的目标判断时长以及继电器切换时长的总和。在此基础上，考虑到部分负载设备的低压保护反应较为灵敏，为保证负载设备在旁路掉电时不会因为低压保护而中断运行，本实施例还获取了目标判断时长(也即从获取到目标电压至根据目标电压确定旁路掉电的时长，其中目标电压指的是小于电压阈值的时长达到预设时长的第一电压或第二电压)，根据目标判断时长去确定继电器的上电电压，以期根据继电器的上电电压来调整继电器的切换速度，进而缩短从旁路掉电至切换至逆变电路供电的时间，以尽可能避免负载设备在旁路掉电时因为低压保护而中断运行，从而保证负载设备的运行稳定性。也即，本实施例创造性地考虑到了继电器切换时间的影响，通过自适应调整上电电压的方式实现了继电器切换时间的自适应调整，从而进一步避免了负载设备在旁路掉电时因为低压保护而中断运行。
其中，继电器可由除UPS之外的外部电源供电，也可由UPS直接供电。其中使用UPS为继电器供电时，UPS可通过辅助电源电路为继电器供电，辅助电源电路的取电位置包含市电、电池、和母线等多个位置，辅助电源电路取电后经过一定的能量转换即将电供给继电器，以保证继电器的持续运行。
在一种可能的实现方式中，根据目标判断时长确定继电器的上电电压，包括：
若目标判断时长大于第一预设阈值，则选择第一预设电压作为继电器的上电电压。
若目标判断时长不大于第一预设阈值，则选择第二预设电压作为继电器的上电电压。
其中，第一预设电压大于第二预设电压。
在本实施例中，可预设不同等级的上电电压，也即第一预设电压和第二预设电压，在目标判断时长较大时，选择较大第一预设电压作为继电器的上电电压，以实现继电器的快速触发，进而保证UPS供电电路的快速切换，以避免负载设备的掉电。在目标判断时长较小时，则可选择较小的第二预设电压作为继电器的上电电压，以保证UPS在供电电路切换过程的平滑性。
在本实施例中，参考上述UPS通过辅助电源电路为继电器供电的示例，辅助电源电路内部可预设两种继电器的输出电压(第一预设电压和第二预设电压)，通过输出不同的电压来触发继电器的状态转换。
在一种可能的实现方式中，根据目标判断时长确定继电器的上电电压，包括：
获取预设的映射关系。其中，预设的映射关系为预先标定的判断时长与上电电压之间的映射关系，在映射关系中，上电电压与判断时长正相关。
根据映射关系确定目标判断时长对应的继电器的上电电压。
在本实施例中，也可预先标定判断时长与上电电压之间的映射关系，根据目标判断时长以及预先标定的映射关系确定继电器的上电电压，以在实现供电电路快速切换的同时保证切换的平滑性。
在一种可能的实现方式中，旁路掉电监控方法还包括：
获取负载设备的低压保护阈值。
根据低压保护阈值确定第一电压对应的低压保护阈值和第二电压对应的低压保护阈值。
根据第一电压对应的低压保护阈值确定第一电压阈值，并根据第一电压对应的低压保护阈值和第一电压阈值确定第一预设时长。
根据第二电压对应的低压保护阈值确定第二电压阈值，并根据第二电压对应的低压保护阈值和第二电压阈值确定第二预设时长。
在本实施例中，根据低压保护阈值确定第一电压对应的低压保护阈值和第二电压对应的低压保护阈值，可以详述为：
若负载设备的低压保护阈值是根据每两根火线之间的电压确定的(也即负载设备的低压保护阈值是在第一电压的计量前提下设置的)，则该负载设备的低压保护阈值即为第一电压对应的低压保护阈值。在此基础上，可根据零线与火线之间的电压关系将第一电压对应的低压保护阈值转换为第二电压对应的低压保护阈值(也即将第一电压对应的低压保护阈值转换为第二电压计量下对应的低压保护阈值)。
同理，若负载设备的低压保护阈值是根据零线与火线之间的电压确定的(也即负载设备的低压保护阈值是在第二电压的计量前提下设置的)，则该负载设备的低压保护阈值即为第二电压对应的低压保护阈值。在此基础上，也可以根据零线与火线之间的电压关系将第二电压对应低压保护阈值转换为第一电压对应的低压保护阈值。
在本实施例中，根据第一电压对应的低压保护阈值确定第一电压阈值，可以详述为：设置第一电压阈值＝k1*第一电压对应的低压保护阈值，其中，k1为预设值，0<k1<1。
在本实施例中，根据第二电压对应的低压保护阈值确定第二电压阈值，可以详述为：设置第二电压阈值＝k2*第二电压对应的低压保护阈值，其中，k2为预设值，0<k2<1。
在本实施例中，确定第一预设时长的方法可以为：
获取历史的UPS旁路输出的电压跌落数据，并根据前述电压跌落数据确定第一电压跌落时间，其中，第一电压跌落时间为第一电压由第一电压阈值跌落至第一电压对应的低压保护阈值的时间。在此基础上，设置第一预设时长＝k3*第一跌落时间，其中，k3为预设值，0<k3<1。
其中，可直接根据电压跌落数据确定多个历史的第一电压跌落时间，将多个历史的第一电压跌落时间的平均值作为最终的第一电压跌落时间。
同理，确定第二预设时长的方法可以为：
获取历史的UPS旁路输出的电压跌落数据，并根据前述电压跌落数据确定第二电压跌落时间，其中，第二电压跌落时间为第二电压由第二电压阈值跌落至第二电压对应的低压保护阈值的时间。在此基础上，令第二预设时长＝k4*第二跌落时间，其中，k4为预设值，0<k4<1。
其中，可直接根据电压跌落数据确定多个历史的第二电压跌落时间，将多个历史的第二电压跌落时间的平均值作为最终的第二电压跌落时间。
在本实施例中，k1、k2、k3、k4可以相同，也可以不同，此处不做限定。
分析本实施例可知，UPS的输出电压在下降到负载设备的低压保护阈值之前，本实施例就能检测到旁路掉电并实现供电电路的切换，进而实现稳定带载。
在一种可能的实现方式中，旁路掉电监控方法还包括：
获取市电的电压波动频率。
根据电压波动频率调整第一预设时长和第二预设时长。
在一种可能的实现方式中，第一预设时长和第二预设时长均与电压波动频率正相关。
在本实施例，还可获取市电的电压波动频率，根据市电的电压波动频率去调整第一预设时长和第二预设时长，以免因为市电波动问题发生旁路掉电的误判。在此基础上，第一预设时长和第二预设时长均与电压波动频率正相关，也即市电的电压波动频率较大时，可适当增加判断时长，以免由于市电波动发生误判，当市电的电压波动频率较小时，则适当减少判断时长，以保证旁路掉电的快速检测。
本发明的另一方面，还提供了一种旁路掉电监控装置300，包括：一个或多个处理器301、一个或多个输入设备302、一个或多个输出设备303及一个或多个存储器304。上述处理器301、输入设备302、输出设备303及存储器304通过通信总线305完成相互间的通信。存储器304用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器301用于执行存储器304存储的程序指令。其中，处理器301被配置用于调用程序指令执行上述各方法实施例的步骤。应当理解，在本发明实施例中，所称处理器301可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)。该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。输入设备302可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备303可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。该存储器304可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器301提供指令和数据。存储器304的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器304还可以存储设备类型的信息。具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器301、输入设备302、输出设备303可执行本发明实施例提供的旁路掉电监控方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式。
本发明的再一方面，还提供了一种UPS***，包括：
UPS以及以上所述的旁路掉电监控装置。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种旁路掉电监控方法，其特征在于，所述旁路掉电监控方法应用于UPS，所述UPS当前的供电电路为旁路，所述UPS通过电源线为外部的负载设备供电；所述旁路掉电监控方法包括：
获取所述电源线中每两根火线之间的电压，得到至少一个第一电压；
获取所述电源线中每根火线与零线之间的电压，得到至少一个第二电压；
若存在某一第一电压小于第一电压阈值的时长达到第一预设时长，或者存在某一第二电压小于第二电压阈值的时长达到第二预设时长，则判定所述UPS的旁路发生掉电；其中，所述第一电压阈值、所述第二电压阈值、所述第一预设时长和所述第二预设时长均根据所述负载设备的低压保护阈值确定。
2.如权利要求1所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，所述UPS中包含用于实现供电电路切换的继电器，所述旁路掉电监控方法还包括：
在判定所述UPS的旁路发生掉电时，控制所述继电器将所述UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。
3.如权利要求2所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，在判定所述UPS的旁路发生掉电后、控制所述继电器将所述UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路之前，所述旁路掉电监控方法还包括：
获取目标判断时长；其中，所述目标判断时长为从获取目标电压开始、至根据所述目标电压判定所述UPS的旁路发生掉电结束，中间持续的时长；所述目标电压为第一电压或第二电压；
根据所述目标判断时长确定所述继电器的上电电压；其中，所述上电电压用于触发所述继电器的状态转换，以使所述继电器将所述UPS中的供电电路由旁路切换为逆变电路。
4.如权利要求3所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，所述根据所述目标判断时长确定所述继电器的上电电压，包括：
若所述目标判断时长大于第一预设阈值，则选择第一预设电压作为所述继电器的上电电压；
若所述目标判断时长不大于第一预设阈值，则选择第二预设电压作为所述继电器的上电电压；
其中，所述第一预设电压大于所述第二预设电压。
5.如权利要求3所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，所述根据所述目标判断时长确定所述继电器的上电电压，包括：
获取预设的映射关系；其中，所述预设的映射关系为预先标定的判断时长与上电电压之间的映射关系，在所述映射关系中，所述上电电压与所述判断时长正相关；
根据所述映射关系确定所述目标判断时长对应的所述继电器的上电电压。
6.如权利要求1至5任一项所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，所述旁路掉电监控方法还包括：
获取所述负载设备的低压保护阈值；
根据所述低压保护阈值确定第一电压对应的低压保护阈值和第二电压对应的低压保护阈值；
根据第一电压对应的低压保护阈值确定所述第一电压阈值，并根据第一电压对应的低压保护阈值和所述第一电压阈值确定第一预设时长；
根据第二电压对应的低压保护阈值确定所述第二电压阈值，并根据第二电压对应的低压保护阈值和所述第二电压阈值确定第二预设时长。
7.如权利要求1至5任一项所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，所述旁路掉电监控方法还包括：
获取市电的电压波动频率；
根据所述电压波动频率调整所述第一预设时长和所述第二预设时长。
8.如权利要求7所述的旁路掉电监控方法，其特征在于，所述第一预设时长和所述第二预设时长均与所述电压波动频率正相关。
9.一种旁路掉电监控装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
10.一种UPS***，其特征在于，包括：
UPS以及如权利要求9所述的旁路掉电监控装置。
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| CN202211529692.XA CN115825540A (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 旁路掉电监控方法及装置、ups*** |
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2022
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| CN116338294B (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-01 | 深圳博浩远科技有限公司 | 电网掉电拖尾检测方法及应用其的光伏储能*** |
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