CN116317006B - 基于超级电容的停电保护***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及停电保护技术领域，具体为基于超级电容的停电保护***及方法。包括超级电容组、采集模块、分析模块、控制模块；所述采集模块用于采集用电设备型号，并获取该型号的用电设备详细信息，所述用电设备详细信息包括用电设备类型、用电设备额定功率；所述分析模块用于根据用电设备类型判断停电保护策略类型，还用于根据用电设备额定功率，停电保护策略类型预计各用电设备需要预备的储电量；所述控制模块用于根据各房间预计的储电量为该房间分配超级电容的容量或数量。该技术方案能够对大型区域的超级电容进行智能管理与配置。

Description

基于超级电容的停电保护***及方法

技术领域

本发明涉及停电保护技术领域，具体为基于超级电容的停电保护***及方法。

背景技术

在数据中心、云服务中心，会放置有大量服务器等用电设备，这些用电设备是保证数据服务的关键。因此在上述区域会设置停电保护装置，避免突然断电造成服务器下线等问题，保护数据传输存储的稳定性，同时也保护用电设备本身。

超级电容器自面世以来，由于具有功率密度高、循环寿命长、温度特性好、绿色环保等显著优点，成为电源领域内新的产业亮点，目前已经有技术方案开始采用超级电容作为停电保护装置，但对于数据中心、云服务中心这种大型区域的超级电容管理配置仍然不够智能。

发明内容

本发明的目的在于：提出基于超级电容的停电保护***及方法，该技术方案能够对大型区域的超级电容进行智能管理与配置。

为实现上述目的，本发明提供的基础方案：基于超级电容的停电保护***，包括超级电容组、采集模块、分析模块、控制模块；

所述采集模块用于采集用电设备型号，并获取该型号的用电设备详细信息，所述用电设备详细信息包括用电设备类型、用电设备额定功率；

所述分析模块用于根据用电设备类型判断停电保护策略类型，还用于根据用电设备额定功率，停电保护策略类型预计各用电设备需要预备的储电量；

所述控制模块用于根据各房间预计的储电量为该房间分配超级电容的容量或数量。

基础方案的有益效果：通过识别用电设备的型号，能够获取该用电设备得到详细信息，以便根据这些信息分析用电设备的特性、重要程度等判断停电保护策略类型，以便停电保护更加符合设备的需求；通过设备用电详细信息还能够预计设备所需的储电量，便于为其分配更合理的设备预备的超级电容组容量或数量，便于对大型区域超级电容组进行统一管理分配设置，使超级电容组分配更科学合理，增加超级电容组的有效利用率，以提供更有效的停电保护。

作为优选方案，所述采集模块包括若干影像采集单元，所述影像采集单元设置在各房间内部，型号采集模块通过影像采集单元采集房间内用电设备的影像信息，利用图像识别获取用电设备的具体型号。

通过设置多个影像采集单元，保证能够无死角采集房间影像信息，提高型号识别的准确率，保证超级电容组管理的有效性。

作为优选方案，所述采集模块还用于采集统计各用电设备的电气参数，所述电气参数包括用电量、通电时间；保护分析模块还用于根据电气参数预计各用电设备需要预备的储电量。

通过电气参数预计各用电设备需要预备的储电量，使分析数据覆盖用电设备的实际使用时长、使用频率、使用时的功耗等数据，更贴合用电设备的实际，使数据更加真实，也使得预测更加准确。

作为优选方案，所述影像采集单元还用于采集超级电容组周围的人员影像，所述分析模块还用于预测该人员的行为，所述控制模块还用于控制超级电容组与外部电路形成断路。

通过对该人员的行为进行预测，判断其是路过或是即将接触超级电容组，能够及时对超级电容组采取措施，保证人员安全。

作为优选方案，所述分析模块还包括停电分析模块，所述停电分析模块将实时检测当地供电机构的公告信息，获取公告信息中的停电地区、停电时间、停电原因，预测停电后的所需用电量，控制模块将根据预测结果调控超级电容存储的电量。

通过对停电公告的检测，能够及时获取停电信息，提前做好停电准备，同时将停电时间与停电原因等作为预测停电后的所需用电量的因素，能够对储电量准备更加准确充分，提高超级电容组停电保护的有效性。

作为优选方案，所述停电分析模块还用于根据各停电原因类型，调取历史公告的停电时间段与实际停电时间段，分析不同停电原因类型下公告停电时间段与实际停电时间段的符合程度，得到历史影响权重值，并计算储电补偿调整参数，控制模块将根据储电补偿调整参数对储电量进行调整。

分析不同停电原因历史停电时间段与公告停电时间段符合程度，能够获得更符合实际的停电时长，并通过储电补偿调整参数对储电量进行调整，使得储电量更加贴近实际需求，提高超级电容组停电保护的有效性。

作为优选方案，还包括空调，所述分析模块还包括温度分析模块，所述控制模块还用于根据分析模块的分析结果控制空调出风参数，以调节超级电容组的设备温度。

调节超级电容组的设备温度，使其处于适宜温度范围内，以便在超级电容组能够有效工作，保证超级电容组的有效性。

基于超级电容的停电保护方法，该方法采用了上述基于超级电容的停电保护***及方法。

附图说明

图1是基于超级电容的停电保护***及方法的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本申请技术方案进行进一步详细说明：

实施例一

如图1所示的基于超级电容的停电保护***，包括超级电容组、采集模块、分析模块、控制模块。

超级电容组用于为整个数据中心、云服务中心等大型区域提供备用电源，以提供停电保护。超级电容组由底板和若干超级电容器组成，超级电容器插接在底板上，电容器之间是相互独立的。超级电容组包括充电模块、启动模块、运行模块、充电口、放电口。充电模块具有对超级电容组外接引入的交流电进行变压、整流、稳压的功能，使得超级电容器能够正常进行充电。启动模块是当停电等用电设备断电情形时，启动超级电容器的放电电路为用电设备提供电量、运行设备包括使用电设备能够正常运行的放电电路，超级电容器组、充电模块、启动模块、运行模块与控制器均电连接。

采集模块包括型号采集模块，型号采集模块用于采集用电设备型号，并获取该型号的用电设备详细信息。型号采集模块包括若干影像采集单元，影像采集单元设置在各房间内部，保证能够无死角采集房间影像信息，型号采集模块通过影像采集单元采集房间内用电设备的影像信息，利用图像识别获取用电设备的具体型号，并在数据库中获取该型号对应的用电设备详细信息，用电设备详细信息包括但不限于用电设备额定功率、用电设备类型。

采集模块还包括电气采集模块，电气采集模块用于采集统计各用电设备的用电量、通电时间等电气参数。

分析模块包括保护分析模块，保护分析模块包括类型分析子模块，用于根据用电设备类型判断停电保护策略类型，停电保护策略类型包括不需要停电保护策略类型、需要临时停电保护策略类型、需要长期停电保护策略类型，同时保护分析模块还用于根据用电设备额定功率，停电保护策略类型、电气参数预计各用电设备停电保护时的所需用电，得到需要预备的储电量。

控制模块用于根据各房间预计的储电量为该房间分配超级电容的容量或数量。

分析模块还包括安全分析模块，影像采集单元还用于采集超级电容组周围的人员影像。当检测到人员靠近超级电容组时，安全分析模块将对该人员的行为进行预测，判断其是路过还是将接触超级电容组，如果判断该人员将接触超级电容组，控制模块将控制该人员附近的超级电容组与外部电路形成断路，停止超级电容组的充电与放电，保证人员安全。

本实施例还提供基于超级电容的停电保护方法，该***采用了上述基于超级电容的停电保护***。

实施例二

如图1，本实施例与实施例一的区别技术特征在于，分析模块还包括停电分析模块，停电分析模块将实时监测当地供电机构的公告信息，当供电机构发出停电公告后，停电分析模块将获取公告信息中的停电地区、停电时间、停电原因等信息，预测停电后的所需用电量，控制模块将根据预测的用电量调控超级电容存储的电量，于一种实施例中，通过控制投切的超级电容的数量来控制超级电容存储的电量。停电分析模块将根据各停电原因类型，调取历史公告的停电时间段与实际停电时间段，分析不同停电原因类型下公告停电时间段与实际停电时间段的符合程度，得到历史影响权重值。停电分析模块还将调取当地的发电方式占比情况，根据分析发电方式在当前地区供应电量的稳定程度，得到电力来源影响权重值。停电分析模块还将调取未来天气预测趋势，分析天气对发电量以及当前地区用电量的影响，得到天气影响权重值。停电分析模块最终将根据历史影响权重值、电力来源影响权重值、天气影响权重值得到储电补偿调整参数，控制模块将根据储电补偿调整参数对储电量进行调整。

本实施例还提供基于超级电容的停电保护方法，该***采用了上述基于超级电容的停电保护***。

实施例三

如图1，本实施例与实施例一的区别技术特征在于，停电分析模块还包括优先级分析子模块，用于分析用电设备的停电保护优先级。优先级分析子模块的分析范围包括需要临时停电保护策略类型与需要长期停电保护策略类型的用电设备，优先级分析子模块将根据用电设备的具体类型采取相适应的分析措施。例如优先级分析子模块分析服务器时，通过访问服务器的存储路径，获取该服务器已使用的容量占比，得到使用影响权重值；由于使用时长越长，用电设备各部件老化程度越大，更需要保护，优先级分析子模块还将获取用电设备的激活时间，设备类型、设备使用历史记录、设备的通电时长等信息分析用电设备的使用情况，计算用电设备的使用时长，得到时长影响权重值。最终停电分析模块将根据使用影响权重值与时长影响权重值得到用电设备的停电保护优先级。当超级电容组的容量分配已达到上限后，将根据停电保护优先级调整各用电设备的储电量。

本实施例还提供基于超级电容的停电保护方法，该***采用了上述基于超级电容的停电保护***。

实施例四

如图1，本实施例与实施例一的区别技术特征在于，分析模块还包括温度分析模块，控制模块用于根据分析模块的分析结果控制空调出风参数，以调节超级电容组的设备温度，使其处于适宜温度范围内，以便在停电后能够有效工作。型号采集模块还将采集用电设备的用电设备散热配置，散热配置包括排风口数量、风扇数量、风扇转速、风道布局、散热片配置、散热管配置等。

温度分析模块将根据用电设备类型、额定功率预测该用电设备的发热量，得到发热影响权重值；根据该型号用电设备的散热配置，评估该用电设备的散热能力，进而预测该用电设备的散热趋势，得到散热影响权重值；根据用电功率量、用电功率变化速率，评估房间以及房间内某个区域用电设备的温度变化趋势，得到功率影响权重值；根据用电设备的用电量以及用电功率变化趋势，得到电气变化影响权重值。

温度分析模块最终将根据发热影响权重值、散热影响权重值、功率影响权重值、电气变化影响权重值得到空调补偿参数，控制模块将根据空调补偿参数对空调参数进行针对性调整。

本实施例还提供基于超级电容的停电保护方法，该***采用了上述基于超级电容的停电保护***。

以上内容仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未做过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.基于超级电容的停电保护***，包括超级电容组，其特征在于：还包括采集模块、分析模块、控制模块；

所述采集模块用于采集用电设备型号，并获取该型号的用电设备详细信息，所述用电设备详细信息包括用电设备类型、用电设备额定功率；

所述分析模块用于根据用电设备类型判断停电保护策略类型，还用于根据用电设备额定功率，停电保护策略类型预计各用电设备需要预备的储电量；

所述控制模块用于根据各房间预计的储电量为该房间分配超级电容的容量或数量；

所述分析模块还包括停电分析模块，所述停电分析模块将实时监测当地供电机构的公告信息，获取公告信息中的停电地区、停电时间和停电原因，预测停电后的所需用电量，控制模块将根据预测结果调控超级电容存储的电量；

所述停电分析模块还用于根据各停电原因类型，调取历史公告的停电时间段与实际停电时间段，分析不同停电原因类型下公告停电时间段与实际停电时间段的符合程度，得到历史影响权重值，并计算储电补偿调整参数，控制模块将根据储电补偿调整参数对储电量进行调整。

2.根据权利要求1所述的基于超级电容的停电保护***，其特征在于：所述采集模块包括若干影像采集单元，所述影像采集单元设置在各房间内部，型号采集模块通过影像采集单元采集房间内用电设备的影像信息，利用图像识别获取用电设备的具体型号。

3.根据权利要求1所述的基于超级电容的停电保护***，其特征在于：所述采集模块还用于采集统计各用电设备的电气参数，所述电气参数包括用电量、通电时间；保护分析模块还用于根据电气参数预计各用电设备需要预备的储电量。

4.根据权利要求2所述的基于超级电容的停电保护***，其特征在于：所述影像采集单元还用于采集超级电容组周围的人员影像，所述分析模块还用于预测该人员的行为，所述控制模块还用于控制超级电容组与外部电路形成断路。

5.根据权利要求1所述的基于超级电容的停电保护***，其特征在于：还包括空调，所述分析模块还包括温度分析模块，所述控制模块还用于根据所述分析模块的分析结果控制空调出风参数，以调节超级电容组的设备温度。

6.基于超级电容的停电保护方法，其特征在于：采用了如权利要求1-5中任一项所述的基于超级电容的停电保护***。