本實(shí)用新型涉及電池充放電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

市電進(jìn)入U(xiǎn)PS經(jīng)整流器變成直流，直流一部分給電池充電，另外一部分給逆變器產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)可靠的交流輸出給負(fù)載供電。這樣的一個(gè)交流—直流—交流的變換過(guò)程，讓輸入的交流與輸出的交流之間沒(méi)有了直接的聯(lián)系，保證了輸出交流的優(yōu)質(zhì)可靠穩(wěn)定。一般一臺(tái)UPS配置1-4組電池，為了保證UPS系統(tǒng)安全，電池容量測(cè)試一般離線(xiàn)進(jìn)行。

傳統(tǒng)測(cè)試方法：將一組電池從多組電池中脫離出來(lái)，用假負(fù)載對(duì)電池進(jìn)行恒流放電，根據(jù)放電時(shí)長(zhǎng)再計(jì)算電池容量，放電完成再用專(zhuān)用充電機(jī)將電池充滿(mǎn)，并入原有電池系統(tǒng)，再對(duì)下一組電池重復(fù)上面步驟測(cè)試容量，其缺點(diǎn)是需要獨(dú)立假負(fù)載、充電機(jī)，測(cè)試速度慢，操作步驟多，導(dǎo)致電能損耗大以及測(cè)試的準(zhǔn)確性較差的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是提供一種新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)，能夠節(jié)省電能，提高測(cè)試的準(zhǔn)確性，并且測(cè)試更簡(jiǎn)便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案為：提供一種新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)，包括UPS電源、與所述UPS電源電連接的待測(cè)電池組，以及與所述UPS電源連接的調(diào)試裝置；

所述UPS電源包括整流模塊、充電模塊、逆變模塊及旁路模塊，所述整流模塊的輸入端接市電，整流模塊的輸出端分別與充電模塊與逆變模塊電連接；所述逆變模塊與旁路模塊電連接；所述待測(cè)電池組分別與所述整流模塊及充電模塊電連接。

優(yōu)選地，所述UPS電源還包括開(kāi)關(guān)模塊，所述整流模塊通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊與待測(cè)電池組電連接，且所述充電模塊連接在所述開(kāi)關(guān)模塊上。

優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)模塊為塑殼斷路器。

優(yōu)選地，所述UPS電源還包括開(kāi)關(guān)控制模塊，所述開(kāi)關(guān)控制模塊包括用于控制外部市電輸入的第一開(kāi)關(guān)，以及用于控制旁路模塊接入的第二開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選地，所述第二開(kāi)關(guān)為微型斷路器或塑殼斷路器。

優(yōu)選地，所述新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)還包括與第二開(kāi)關(guān)連接的負(fù)載模塊。

優(yōu)選地，所述待測(cè)電池組包括兩節(jié)待測(cè)電池，單節(jié)待測(cè)電池的充電電壓范圍為180～240V。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括UPS電源、待測(cè)電池組與調(diào)試裝置，通過(guò)調(diào)試裝置可以設(shè)置單組電池容量、電池節(jié)數(shù)、放電功率百分比(即放電功率與UPS整機(jī)容量的比值)等參數(shù)；該UPS電源包括整流模塊、充電模塊、逆變模塊及旁路模塊，充電時(shí)，經(jīng)過(guò)整流模塊及充電模塊電連接，旁路模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，5分鐘后UPS自動(dòng)對(duì)待測(cè)電池組以0.1C10(C10是電池標(biāo)稱(chēng)容量，如100AH)的電流充電，直到待測(cè)電池組的電壓與相鄰電池組電壓相近時(shí)，停止充電并將該待測(cè)電池組接入系統(tǒng)電池組；放電時(shí)，市電斷開(kāi)，待測(cè)電池組通過(guò)整流模塊內(nèi)部的PFC電路升壓形成正負(fù)400V左右的直流母線(xiàn)電壓為逆變模塊供電，逆變器將直流逆變成交流后經(jīng)過(guò)旁路模塊輸出，可與市電并聯(lián)將電池能量以設(shè)定的放電功率注入電網(wǎng)，以完成待測(cè)電池組的放電測(cè)試，整個(gè)過(guò)程中只有UPS電源自身功率消耗(5-10％左右)，主要能量注入電網(wǎng)供同一個(gè)變壓器下的其它負(fù)載使用，相比傳統(tǒng)假負(fù)載放電方式，產(chǎn)生的熱量大大降低，具有節(jié)能效果；無(wú)需假負(fù)載存在，并且整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單；測(cè)試便捷，組裝及操作方便，降低人為因素的影響，能夠提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)一實(shí)施例的模塊方框圖；

圖2為實(shí)用新型的新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)另一實(shí)施例的模塊方框圖。

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明，本實(shí)用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本技術(shù)方案的原理是：利用UPS電源自帶的“電池自老化”功能，將待測(cè)電池組的能量送進(jìn)電網(wǎng)，通過(guò)調(diào)試裝置如電腦調(diào)節(jié)UPS參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)以0～100％UPS功率放電的恒功率電池放電功能，以對(duì)待測(cè)電池組的充放電進(jìn)行測(cè)試。

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖2，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)，包括UPS電源10、與所述UPS電源10電連接的待測(cè)電池組30，以及與所述UPS電源10連接的調(diào)試裝置20；

所述UPS電源10包括整流模塊11、充電模塊12、逆變模塊13及旁路模塊14，所述整流模塊11的輸入端接市電，整流模塊11的輸出端分別與充電模塊12與逆變模塊13電連接；所述逆變模塊13與旁路模塊14電連接；所述待測(cè)電池組30分別與所述整流模塊11及充電模塊12電連接。

需要指出的是，測(cè)試時(shí)，需要在調(diào)試裝置20(如電腦等)上設(shè)置自老化輸出電流百分比在30％～130％可設(shè)置，對(duì)應(yīng)UPS輸出負(fù)載率的0～100％，默認(rèn)是80％(即UPS 50％額定負(fù)載率輸出)。

現(xiàn)有的離線(xiàn)放電方案有假負(fù)載存在，假負(fù)載產(chǎn)生的熱量加大了空調(diào)的負(fù)荷，因此，以空調(diào)能效比為3計(jì)算，電池用假負(fù)載放電時(shí)浪費(fèi)了1.33倍的電池放電能量(舉例，每組電池放電功率4KW(400V*10A)，全部轉(zhuǎn)化成熱量，空調(diào)需要1.32KW功率把熱量帶出機(jī)房，累計(jì)浪費(fèi)功率5.3KW)，才能將測(cè)試中產(chǎn)生的熱量帶走。本實(shí)施例中，該測(cè)試系統(tǒng)損耗只有UPS電源10本身的發(fā)熱，滿(mǎn)載時(shí)UPS電源10的效率95％以上，只有不到5％的電池能量轉(zhuǎn)換為熱量，從而達(dá)到了節(jié)能效果(同樣如上例，電池放電功率4KW，只有200W浪費(fèi)，3800W再次利用了)。該測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便操作，能夠降低測(cè)試過(guò)程中的人為風(fēng)險(xiǎn)，提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括UPS電源10、待測(cè)電池組30與調(diào)試裝置20，通過(guò)調(diào)試裝置20可以設(shè)置單組電池容量、電池節(jié)數(shù)、放電功率百分比(即放電功率與UPS整機(jī)容量的比值)等參數(shù)；該UPS電源10包括整流模塊11、充電模塊12、逆變模塊13及旁路模塊14，充電時(shí)，經(jīng)過(guò)整流模塊11與充電模塊12電連接，旁路模塊14處于關(guān)閉狀態(tài)，5分鐘后UPS自動(dòng)對(duì)待測(cè)電池組30以0.1C10的電流充電，直到待測(cè)電池組30的電壓與相鄰電池組電壓相近時(shí)，停止充電并將該待測(cè)電池組30接入系統(tǒng)電池組；放電時(shí)，市電斷開(kāi)，待測(cè)電池組通過(guò)整流模塊11內(nèi)部的PFC電路升壓形成正負(fù)400V左右的直流母線(xiàn)電壓為逆變模塊13供電，逆變器將直流逆變成交流后經(jīng)過(guò)旁路模塊輸出，可與市電并聯(lián)將電池能量以設(shè)定的放電功率注入電網(wǎng)，以完成30的放電測(cè)試，整個(gè)過(guò)程中只有UPS電源10自身功率消耗，產(chǎn)生的熱量大大降低，具有節(jié)能效果；無(wú)需假負(fù)載存在，并且整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單；測(cè)試便捷，組裝及操作方便，降低人為因素的影響，能夠提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，在一具體的實(shí)施例中，所述UPS電源還包括開(kāi)關(guān)模塊15，所述整流模塊11通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊15與待測(cè)電池組30電連接，且所述充電模塊12連接在所述開(kāi)關(guān)模塊15上。該待測(cè)電池組30可以為由偶數(shù)接串接的電池組成的電池組?？紤]到市電的問(wèn)題，所述開(kāi)關(guān)模塊為塑殼斷路器。塑殼斷路器允許通過(guò)的電流為100A，可以整定至60A左右使用，考慮到安全和耐壓，通常不使用微型斷路器。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，在一具體的實(shí)施例中，所述UPS電源10還包括開(kāi)關(guān)控制模塊，所述開(kāi)關(guān)控制模塊包括用于控制外部市電輸入的第一開(kāi)關(guān)，以及用于控制旁路模塊14接入的第二開(kāi)關(guān)。本實(shí)施例中，第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)控制整流模塊11以及旁路模塊14的接入，以對(duì)待測(cè)電池組30的放電進(jìn)行控制。優(yōu)選地，所述第二開(kāi)關(guān)為微型斷路器或塑殼斷路器?？紤]到待測(cè)電池組30的放電功率問(wèn)題，該第三開(kāi)關(guān)可以選用允許通過(guò)的電流為32A的微型斷路器?？梢岳斫馐牵摰诙_(kāi)關(guān)也可以選用耐壓值高的塑殼斷路器。

考慮到市電停電的情況，在一具體的實(shí)施例中，所述新型UPS電池離線(xiàn)充放電測(cè)試系統(tǒng)還包括與第二開(kāi)關(guān)連接的負(fù)載模塊。在外部市電接通的情況下，該待測(cè)電池組30的電能通過(guò)旁路模塊14反饋至電網(wǎng)或并入U(xiǎn)PS輸出端，在外部市電斷開(kāi)的情況下，該待測(cè)電池組30可通過(guò)第二開(kāi)關(guān)接到負(fù)載模塊上。

在一具體的實(shí)施例中，所述待測(cè)電池組30包括兩節(jié)待測(cè)電池，單節(jié)待測(cè)電池的充電電壓范圍為180～240V。待測(cè)電池充電電壓范圍較廣，降低了測(cè)試要求，以利于測(cè)試。通常該待測(cè)電池組30的整組電池?cái)?shù)目必須為偶數(shù)節(jié)，因?yàn)殡姵亟M要取一根中點(diǎn)連接線(xiàn)。

綜上，本技術(shù)方案能夠?qū)㈦娔芑仞侂娋W(wǎng)，供其它負(fù)載使用，UPS電源10工作效率95％以上，僅有不到5％的電能變成熱能損失掉，相比之下，節(jié)能效果顯著。以一組32節(jié)12V 200AH電池以20A電流放電10小時(shí)計(jì)算，放出的電能為：384*20*10＝76.8KWh，對(duì)于一個(gè)中小型數(shù)據(jù)中心，以100組電池，一年放電4次計(jì)算，累計(jì)節(jié)能：76.8*100*4*96％＝29491.2KWh，以1度電1元計(jì)算，一年能節(jié)省3萬(wàn)元電費(fèi)。同時(shí)由于沒(méi)有假負(fù)載，減少了接線(xiàn)數(shù)量，測(cè)試用的UPS自帶電池放電終止電壓保護(hù)，還可以設(shè)置電池放電時(shí)長(zhǎng)，不用擔(dān)心電池過(guò)放電，并且本系統(tǒng)對(duì)測(cè)試人員的技術(shù)能力要求降低，節(jié)省了人力成本。

為更好的對(duì)本實(shí)用新型的方案進(jìn)行說(shuō)明，請(qǐng)參照下述具體的示例。

選用型號(hào)為ITA20KVA的UPS電源10，已知UPS電源10支持的電池節(jié)數(shù)為180～240個(gè)2V單體，對(duì)應(yīng)12V電池為30～40節(jié)電池(因?yàn)橐≈芯€(xiàn)，所以電池節(jié)數(shù)必須是偶數(shù))，已知充電器對(duì)電池的充電能力為4.5KW，輸出功率因數(shù)為1.0，則：配置32節(jié)電池時(shí)：滿(mǎn)載時(shí)電池放電電流：20KW/384V＝52A；電池放電平均電壓為12*32＝384V；最大充電電流：4.5KW/451V＝10A，均充電壓是451V；若要以10A電池電流放電，需要設(shè)置的“自老化輸出電流百分比”為：(10*432/20000)*100％+30％＝51.6％即設(shè)置51％的“自老化輸出電流百分比”，即可達(dá)到4.5KW，10A放電電流的恒功率電池放電效果。

本發(fā)明適用于輸入輸出配電柜有冗余開(kāi)關(guān)的所有機(jī)房，應(yīng)用范圍廣，若選擇型號(hào)為ITA40KVA的測(cè)試用UPS電源10，還可以對(duì)容量更大的電池放電，40000/384＝104A，若以0.1C10的放電電流對(duì)待測(cè)電池組30進(jìn)行測(cè)試，最大可以支持單組1000AH的待測(cè)電池組30放電測(cè)試。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是在本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。