一种基于监控功能的UPS不间断充电系统的制作方法

本发明涉及电源控制，尤其涉及一种基于监控功能的ups不间断充电系统。

背景技术：

1、ups即不间断电源，是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。

2、中国专利公开号为cn113872308a的专利文献公开了一种ups电源检测装置，包括智能控制模块，用于接收信号并控制模块的工作；ups充放电模块，用于ups电源电路的充放电控制；超级电容充放电模块，用于过压检测和超级电容电路的充放电控制；装备电源充放电模块，用于装置电源电路的充放电控制；逆变稳压模块，用于逆变稳压处理；脉冲输出调节模块，用于将脉冲信号转换为正弦波信号；输出状态检测模块，用于对输出的电能进行采样并进行信号叠加处理。

3、现有技术中仅对ups电源进行基本的监控，而无法对充放电电流进行实时、准确地监控和校准，从而无法确保ups电源在最佳状态下运行，导致ups电源性能不稳定。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于监控功能的ups不间断充电系统，通过根据充电平稳度和放电平稳度等参数对实时充放电电流进行动态调节可以解决ups电源在充放电过程中性能不稳定的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于监控功能的ups不间断充电系统，该系统包括：

3、预测模块，用以获取负载的实时状态参数，根据实时状态参数、历史状态参数及历史状态参数对应的历史充电电流和历史放电电流预测ups不间断电源装置的充放电电流，获取预测充电电流和预测放电电流；

4、操作模块，与所述预测模块连接，用以基于所述预测充电电流和所述预测放电电流控制ups不间断电源装置进行充电操作和放电操作；

5、监测模块，与所述操作模块连接，用以实时检测所述ups不间断电源装置的工作参数，获取若干实时充电电流和若干实时放电电流；

6、绘制模块，与所述监测模块连接，用以基于若干实际充电电流绘制充电电流波动图，基于若干实时放电电流绘制放电电流波动图；

7、分析模块，与所述绘制模块连接，用以分别对所述充电电流波动图和所述放电电流波动图进行分析，获取充放电影响因子、充电平稳度和放电平稳度；

8、调控模块，与所述分析模块连接，用以根据所述充电平稳度对所述实时充电电流进行调节，获取调节充电电流，根据所述充放电影响因子和所述放电平稳度对所述实时放电电流进行调节，获取调节放电电流；

9、校验模块，与所述调控模块连接，用以基于所述调节充电电流和所述调节放电电流控制所述ups不间断电源装置完成充放电周期，检测充放电周期内所述ups不间断电源装置的实际充电电流和实际放电电流，基于实际充电电流对所述预测充电电流进行校准，基于实际放电电流对所述预测放电电流进行校准，获取校准充电电流和校准放电电流；

10、确定模块，与所述校验模块连接，用以在下一充放电周期开始时，基于所述负载的实时状态参数、校准充电电流和校准放电电流确定所述ups不间断电源装置的初始充电电流和初始放电电流。

11、进一步地，所述预测模块包括：

12、数据获取单元，用以获取所述负载的实时状态参数；

13、数据处理单元，与所述数据获取单元连接，用以将所述实时状态参数和所述历史状态参数进行比对，基于比对结果确定负载变化趋势；

14、预测计算单元，与所述数据处理单元连接，用以基于所述负载变化趋势和所述历史充电电流计算所述预测充电电流，基于所述负载变化趋势和所述历史放电电流计算所述预测放电电流；

15、其中，所述实时状态参数包括实时负载电压、实时负载电流和实时负载功率，所述历史状态参数包括历史负载电压、历史负载电流和历史负载功率。

16、进一步地，所述预测计算单元包括：

17、系数确定子单元，用以基于所述负载变化趋势确定第一预测系数；

18、预测子单元，与所述系数确定子单元连接，用以基于所述第一预测系数与所述历史充电电流相乘计算获取所述预测充电电流，基于所述第一预测系数与所述历史放电电流相乘计算获取所述预测放电电流。

19、进一步地，所述绘制模块包括：

20、记录单元，用以基于时间序列将若干所述实际充电电流进行记录，基于时间序列将若干所述实际放电电流进行记录；

21、绘制单元，与所述记录单元连接，用以基于充电电流记录结果绘制所述充电电流波动图，基于放电电流记录结果绘制所述放电电流波动图。

22、进一步地，所述分析模块包括：

23、因子分析单元，用以对所述充电电流波动图和所述放电电流波动图进行分析，基于分析结果确定所述实时充电电流和所述实时放电电流之间的影响因子；

24、充电分析单元，用以将所述充电电流波动图中不属于预设充电电流范围的部分进行标注，获取充电标注区域，基于所述充电标注区域计算所述充电平稳度；

25、放电分析单元，用以将所述放电电流波动图中不属于预设放电电流范围的部分进行标注，获取放电标注区域，基于所述放电标注区域计算所述充电平稳度。

26、进一步地，所述因子分析单元包括：

27、相关性确定子单元，用以基于相关性分析算法确定所述实际充电电流和所述实际放电电流间的相关性；

28、因子确定子单元，用以基于相关性确定结果获取所述影响因子。

29、进一步地，所述调控模块包括：

30、充电调节单元，用以当所述充电平稳度大于预设充电平稳度时，计算所述充电平稳度和所述预设充电平稳度的差值，将差值乘以所述实时充电电流，获取调节充电电流；

31、放电调节单元，用以当所述放电平稳度大于预设放电平稳度时，计算所述放电平稳度与预设放电平稳度的差值再除以预设放电平稳度，将商值乘以所述影响因子再乘以所述实时放电电流，获取调节放电电流。

32、进一步地，所述校验模块包括：

33、充电校验单元，用以计算所述充放电周期中所述实际充电电流，计算所述实际充电电流与所述预测充电电流的差值，获取充电电流差值，当充电电流差值小于等于预设充电差值时，基于充电电流差值计算充电校准参数，基于校准参数对所述预测充电电流进行校准；

34、放电校验单元，用以计算所述充放电周期中所述实际放电电流，计算所述实际放电电流与所述预测放电电流的差值，获取放电电流差值，当放电电流差值小于等于预设放电差值时，基于放电电流差值计算放电校准参数，基于校准参数对所述预测放电电流进行校准。

35、进一步地，所述充电校验单元还用以当充电电流差值大于预设充电差值时，发出充电异常警报，并自动调整至所述预测充电电流值；

36、所述放电校验单元还用以当放电电流差值大于预设放电差值时，发出放电异常警报，并自动调整至所述预测放电电流值。

37、进一步地，所述确定模块包括：

38、系数确定单元，用以基于下一充放电周期中所述实时状态参数确定负载变化趋势，基于负载变化趋势计算第二预测系数；

39、充电确定单元，用以基于所述第二预测系数和所述校准充电电流确定所述初始充电电流；

40、放电确定单元，用以基于所述第二预测系数和所述校准放电电流确定所述初始放电电流。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置所述预测模块基于实时和历史状态参数对ups不间断电源装置的充放电电流进行预测，显著提高预测的准确性，有助于优化电源管理，减少能源浪费，通过设置所述操作模块根据预测充电电流和放电电流来控制ups不间断电源装置的充放电操作，实现了智能化的电源管理，确保电源装置在最佳状态下运行，提高了系统的稳定性和可靠性，通过设置所述监测模块实时检测ups不间断电源装置的工作参数，确保了对电源状态的实时监控，为后续参数的分析提供准确数据基础，通过设置所述绘制模块将数据转化为直观的波动图，为后续分析模块进一步评估充放电过程的平稳度和影响因子提供准确的基础，提高了分析过程的效率，通过设置所述调控模块对实时充放电电流进行动态调节，优化电源装置的运行状态，动态调节能够确保电源装置在不同负载条件下都能保持稳定运行，延长设备的使用寿命，通过设置所述校验模块检测实际充放电电流，对预测电流进行校准，从而不断改进预测模型的准确性，提高系统的自适应能力，通过设置所述确定模块基于校准后的电流值和实时负载状态参数，确定下一周期的初始充放电电流，能够确保电源装置在新的一轮充放电周期中能够以最优状态运行，进一步提高系统的整体性能，减少不必要的能源浪费，确保ups不间断电源装置始终保持在最佳运行状态，提高了系统的可靠性和稳定性。

42、尤其，通过设置所述数据获取单元实时获取负载的实时状态参数，为后续比对确定负载变化趋势提供准确的数据基础，通过设置所述数据处理单元将实时状态参数与历史状态参数进行比对，从而能够更准确地确定负载的变化趋势，通过设置所述预测计算单元基于负载变化趋势和历史充放电电流，计算出更为精确的预测充电电流和预测放电电流，有助于避免过充或过放现象的发生，优化能源的使用效率，减少能源浪费，提高了系统的可靠性和稳定性。

43、尤其，通过设置所述因子分析单元对充电电流波动图和放电电流波动图进行深入分析，能够准确识别出实时充电电流和实时放电电流之间的影响因子，通过准确识别这些影响因子，为后续的预测计算提供更为准确的参考依据，通过设置所述充电分析单元和放电分析单元分别对充电电流波动图和放电电流波动图进行标注和分析，以计算充电平稳度和放电平稳度，两个平稳度直观地反映ups不间断电源装置在充放电过程中的稳定性，通过对不属于预设充放电电流范围的部分进行标注，迅速定位到异常区域，进而分析这些异常对平稳度的影响，基于这些标注区域，计算得到充电平稳度和放电平稳度的具体数值，为后续的优化调整提供有力支持，通过设定预设充放电电流范围，使得充电分析单元和放电分析单元能够更准确地判断异常区域，预设范围基于历史充放电电流数据确定，既考虑到了设备的正常工作范围，又能够反映设备的性能特点，通过对比实时充放电电流与预设范围，及时发现异常情况，为后续的预测和调整提供准确依据，增强了系统的自适应能力和可靠性。

44、尤其，通过所述校验模块中的充电校验单元和放电校验单元，能够实时对ups不间断电源装置的充放电过程进行校验，确保预测电流与实际电流的匹配度，当充电电流差值或放电电流差值超出预设范围时，及时通过校准参数对预测电流进行校准，从而实现对ups不间断电源装置充放电过程的精确控制，有助于进一步提高ups不间断电源装置的工作效率和稳定性，减少因电流波动导致的系统不稳定现象，从而确保关键设备能够持续、稳定地获得电力供应，通过设置预设充电差值和预设放电差值，为校验过程提供了明确的判断依据，提高了校验结果的可靠性。