一种在线式高频大功率UPS高效率转化系统的制作方法

本发明涉及ups高效率转化系统领域，特别涉及一种在线式高频大功率ups高效率转化系统。

背景技术

ups，即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应，现有影响ups转化效率的因素有很多，ups散热效果不好以及负载较大或是较小都会影响转化效率，现有技术中为了提高转化效率，采用n+1冗余设计，但是会导致初期投资较高,并且也会让负载率低于50％，对于ups的转化效率的提升还有待提高。

因此，发明一种在线式高频大功率ups高效率转化系统来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在线式高频大功率ups高效率转化系统，通过电源分配系统根据负载将大容量ups和小容量ups进行编号并且分配，保证在负载过低的状态下空出多余的ups，当负载较大的情况下，加上备用的ups，并且对大容量ups和小容量ups使用次数进行计数，避免有的ups一直使用而有的ups使用次数较少导致同一批ups使用情况不一致而导致转化效率不一样，使整个供电系统寿命缩短，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在线式高频大功率ups高效率转化系统，包括数据采集层、中心控制系统和电源分配系统，所述数据采集层输出端与中心控制系统输入端连接，所述中心控制系统输出端与电源分配系统输入端连接，所述数据采集层用于将采集的数据发送给中心控制系统，所述中心控制系统用于将数据采集层采集的数据接收并分类分析后发送给电源分配系统，所述电源分配系统用于将采集的总电压数据进行计算，然后根据计算的数据进行电源模块化分配；

所述数据采集层包括电流传感器、温度传感器、库仑计和红外传感器；

所述中心控制系统包括数据分类单元，所述数据分类单元输出端设有数据分析单元，所述数据分析单元连接端设有数据库，所述数据分析单元输出端设有报警单元，所述中心控制系统连接端设有云端服务器，所述数据分类单元用于将数据分类然后分别发送给数据分析单元和电源分配系统，所述数据分析单元用于将接收的数据与数据库内存储的相对应数据的设定值进行对比，对比后发送给报警单元；

所述电源分配系统包括数据计算单元，所述数据计算单元输出端设有电源分配控制模块，所述电源分配控制模块输出端设有大容量ups和小容量ups，所述数据计算单元用于将数据分类单元发送的数据进行计算，然后发送给电源分配控制模块分配大容量ups和小容量ups的组合使用。

优选的，所述电流传感器、温度传感器、库仑计、红外传感器、中心控制系统和电源分配系统连接有备用电池。

优选的，所述电流传感器、温度传感器、库仑计和红外传感器通过a/d转换器与中心控制系统，所述a/d转换器用于将接收的检测信息转换为数字信息进行发送。

优选的，所述电源分配控制模块包括编码单元和控制单元，所述控制单元连接端设有计数单元，所述编码单元和控制单元输出端与大容量ups和小容量ups输入端连接，所述编码单元将每个大容量ups和小容量ups分别编码，控制单元接收计数单元发送的可使用的电源编号然后进行分配控制大容量ups和小容量ups分配使用，分配后将使用的大容量ups和小容量ups编号通过计数单元再次记数。

所述中心控制系统通过无线通信模块与云端服务器连接。

优选的，所述报警单元输出端设有终端，所述报警单元通过无线通信模块与终端连接。

优选的，所述大容量ups数量设置为多个，所述小容量ups数量大于等于2，所述大容量ups电量容量是小容量ups电量容量的1.4倍。

优选的，所述大容量ups和小容量ups均包括蓄电池和逆变器，所述蓄电池和逆变器上均设有连接线，所述电流传感器和库仑计设置于连接线上，所述红外传感器设置于大容量ups和小容量ups底部的连接线一侧，所述温度传感器设置为多个且分别设置在蓄电池、逆变器以及连接线一侧。

本发明的技术效果和优点：

1、通过数据采集层采集ups的温度、电流、容量以及粉尘的厚度，从而中心控制系统将采集的数据与数据库内的设定值进行对比，避免局部温度过高、电流过大或是积尘太后导致ups散热不均匀、负载过大以及产生电路短路或击穿，影响ups的转化效率；

2、电源分配系统根据负载将大容量ups和小容量ups进行编号并且分配，保证在负载过低的状态下空出多余的ups，当负载较大的情况下，加上备用的ups，并且对大容量ups和小容量ups使用次数进行计数，避免有的ups一直使用而有的ups使用次数较少导致同一批ups使用情况不一致而导致转化效率不一样，使整个供电系统寿命缩短；

3、当根据负载总量将大容量ups分配好并且分配的每个大容量ups的负载率大于百分之七十，剩余的分配给大容量ups会导致负载率小于百分之七十时，可以分配给小容量ups，避免大容量ups的工作效率降低，大容量ups电量容量是小容量ups电量容量的1.4倍，此时能够最大化的保证小容量ups的负载率不会过低，减缓小容量ups的效率降低速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明的整体结构示意图。

图4为本发明的整体结构示意图。

图中：1数据采集层、2中心控制系统、3电源分配系统、4数据分类单元、5数据分析单元、6数据库、7报警单元、8云端服务器、9数据计算单元、10电源分配控制模块、11大容量ups、12小容量ups、13编码单元、14控制单元、15计数单元、16终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

根据图1所示的一种在线式高频大功率ups高效率转化系统，包括数据采集层1、中心控制系统2和电源分配系统3，所述数据采集层1输出端与中心控制系统2输入端连接，所述中心控制系统2输出端与电源分配系统3输入端连接，所述数据采集层1包括电流传感器、温度传感器、库仑计和红外传感器，所述电流传感器、温度传感器、库仑计、红外传感器、中心控制系统2和电源分配系统3连接有备用电池，避免当ups故障而停止供电时，整个系统依然能够检测ups的问题，并且让工作人员快速检修，所述电流传感器型号设置为hka-3ysd，所述温度传感器型号设置为wzp-pt100，所述红外传感器型号设置为re-210b，所述电流传感器、温度传感器、库仑计和红外传感器通过a/d转换器与中心控制系统2，所述a/d转换器用于将接收的检测信息转换为数字信息进行发送，所述数据采集层1用于将采集的数据发送给中心控制系统2，所述中心控制系统2用于将数据采集层1采集的数据接收并分类分析后发送给电源分配系统3，所述电源分配系统3用于将采集的总电压数据进行计算，然后根据计算的数据进行电源模块化分配。

通过数据采集层1采集ups的温度、电流、容量以及粉尘的厚度，从而中心控制系统2将采集的数据与数据库6内的设定值进行对比，避免局部温度过高、电流过大或是积尘太后导致ups散热不均匀、负载过大以及产生电路短路或击穿，影响ups的转化效率，另外电源分配系统3根据负载将大容量ups11和小容量ups12进行编号并且分配，保证在负载过低的状态下空出多余的ups，当负载较大的情况下，加上备用的ups，并且对大容量ups11和小容量ups12使用次数进行计数，避免有的ups一直使用而有的ups使用次数较少导致同一批ups使用情况不一致而导致转化效率不一样，使整个供电系统寿命缩短。

实施例2：

根据图2所示的一种在线式高频大功率ups高效率转化系统，所述中心控制系统2包括数据分类单元4，所述数据分类单元4输出端设有数据分析单元5，所述数据分析单元5连接端设有数据库6，所述数据分析单元5输出端设有报警单元7，所述报警单元7输出端设有终端16，所述报警单元7通过无线通信模块与终端16连接，所述中心控制系统2连接端设有云端服务器8，所述中心控制系统2通过无线通信模块与云端服务器8连接，将检测的数据上传保存并且方便远程监控，所述无线通信模块型号设置为zigbee，所述数据分类单元4用于将数据分类然后分别发送给数据分析单元5和电源分配系统3，所述数据分析单元5用于将接收的数据与数据库6内存储的相对应数据的设定值进行对比，对比后发送给报警单元7；

根据图3所示的一种在线式高频大功率ups高效率转化系统，所述电源分配系统3包括数据计算单元9，所述数据计算单元9输出端设有电源分配控制模块10，所述电源分配控制模块10输出端设有大容量ups11和小容量ups12，所述数据计算单元9用于将数据分类单元4发送的数据进行计算，然后发送给电源分配控制模块10分配大容量ups11和小容量ups12的组合使用，所述大容量ups11数量设置为多个，所述小容量ups12数量大于等于2，所述大容量ups11电量容量是小容量ups12电量容量的1.4倍，当将大容量ups11分配好并且分配的负载率大于百分之七十，剩余的分配给大容量ups11会导致负载率小于百分之七十时，可以分配给小容量ups12，避免大容量ups11的工作效率降低，大容量ups11电量容量是小容量ups12电量容量的1.4倍，此时能够最大化的保证小容量ups12的负载率不会过低，减缓小容量ups12的效率降低速度，所述大容量ups11和小容量ups12均包括蓄电池和逆变器，所述蓄电池和逆变器上均设有连接线，所述电流传感器和库仑计设置于连接线上，所述红外传感器设置于大容量ups11和小容量ups12底部的连接线一侧，所述温度传感器设置为多个且分别设置在蓄电池、逆变器以及连接线一侧，便于全面的检测，精准定位发生损坏异常的位置。

根据图4所示的一种在线式高频大功率ups高效率转化系统，进一步的，在上述技术方案中，所述电源分配控制模块10包括编码单元13和控制单元14，所述控制单元14连接端设有计数单元15，所述编码单元13和控制单元14输出端与大容量ups11和小容量ups12输入端连接，所述编码单元13将每个大容量ups11和小容量ups12分别编码，控制单元14接收计数单元15发送的可使用的电源编号然后进行分配控制大容量ups11和小容量ups12分配使用，分配后将使用的大容量ups11和小容量ups12编号通过计数单元15再次记数。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-2，通过数据采集层1采集ups的温度、电流、容量以及粉尘的厚度，数据分类单元4将数据分类然后分别发送给数据分析单元5和电源分配系统3，所述数据分析单元5将接收的数据与数据库6内存储的相对应数据的设定值进行对比，对比后发送给报警单元7，然后通过终端16通知工作人员检修，避免局部温度过高、电流过大或是积尘太后导致ups散热不均匀、负载过大以及产生电路短路或击穿，影响ups的转化效率；

参照说明书附图3，数据计算单元9将数据分类单元4发送的数据进行计算，然后发送给电源分配控制模块10分配大容量ups11和小容量ups12的组合使用，电源分配控制模块10根据负载将大容量ups11和小容量ups12进行编号并且分配，保证在负载过低的状态下空出多余的ups，当负载较大的情况下，加上备用的ups，并且对大容量ups11和小容量ups12使用次数进行计数，避免有的ups一直使用而有的ups使用次数较少导致同一批ups使用情况不一致而导致转化效率不一样，使整个供电系统寿命缩短；

参照说明书附图4，控制单元14接收计数单元15发送的可使用的电源编号然后进行分配控制大容量ups11和小容量ups12分配使用，分配后将使用的大容量ups11和小容量ups12编号通过计数单元15再次记数，当根据负载总量将大容量ups11分配好并且分配的每个大容量ups11的负载率大于百分之七十，剩余的分配给大容量ups11会导致负载率小于百分之七十时，可以分配给小容量ups12，避免大容量ups11的工作效率降低，大容量ups11电量容量是小容量ups12电量容量的1.4倍，此时能够最大化的保证小容量ups12的负载率不会过低，减缓小容量ups12的效率降低速度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。