一种预测ups电池寿命的智能监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种预测UPS电池寿命的智能监测系统，包括：运行监测模块、运行分析模块和显示模块；所述运行监测模块，用于实时监测不间断电源UPS电池的运行状态参数，并将所述运行状态参数发送至所述运行分析模块和所述显示模块；所述运行分析模块，用于根据所述UPS电池的运行状态参数进行计算得到UPS电池的剩余寿命，并将计算得到的UPS电池的剩余寿命发送至所述显示模块；所述显示模块，用于显示所述运行状态参数和所述UPS电池的剩余寿命。本申请能够准确、有效地预估UPS电池的剩余使用寿命，并且能够满足用户方便、直接地获取UPS电池的性能参数指标。
【专利说明】
一种预测UPS电池寿命的智能监测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电池寿命监测技术领域，具体而言，涉及一种预测UPS电池寿命的智能 监测系统。
【背景技术】
[0002] 目前，需要总是工作的重要的装置和设备中，为了在发生停电或闪断等状况下对 能够对该装置和设备继续供给电力，有时会使用UPS(Uninterruptible Power System/ Uninterruptible Power Supply:不间断电源）。
[0003] UPS电池通常是处于被充电的状态，一般情况下不工作(放电），只有在发生紧急情 况时才会进行工作来对负载供给电力，但是UPS电池即使在不工作的状态下也会经年劣化， 寿命逐渐缩短;在现实使用中，使用者为避免UPS电池使用过程中因其寿命到达极限时所带 来的风险，往往在UPS电池在达到其寿命终点之前就会将其弃用，进而大大的浪费了资源， 因此十分有必要提供一种UPS电池寿命监测系统，向用户提供UPS电池的剩余使用寿命情 况，但是现有技术中还未出现一种能够有效、准确的进行监测UPS电池剩余寿命的技术。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种预测UPS电池寿命的智能监测系统， 以实现对UPS电池剩余使用寿命进行有效、准确的评估。
[0005] 第一方面本发明实施例提供了一种预测UPS电池寿命的智能监测系统，包括:运行 监测模块、运行分析模块和显示模块，所述运行监测模块与所述运行分析模块相连接，所述 运行分析模块与所述显示模块相连接；
[0006] 所述运行监测模块，用于实时监测不间断电源UPS电池的运行状态参数，并将所述 运行状态参数发送至所述运行分析模块和所述显示模块；
[0007] 所述运行分析模块，用于根据所述UPS电池的运行状态参数进行计算得到UPS电池 的剩余寿命，并将计算得到的UPS电池的剩余寿命发送至所述显示模块；
[0008] 所述显示模块，用于接收并显示所述运行状态参数，还用于接收并显示所述UPS电 池的剩余寿命。
[0009] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中： [0010]所述的预测ups电池寿命的智能监测系统，还包括:预警模块，所述预警模块与所 述运行分析模块相连接；
[0011]所述预警模块，用于当所述运行分析模块判断所述运行状态参数出现异常时进行 预警提醒。
[0012] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：
[0013] 所述运行分析模块还用于判断所述UPS电池的剩余寿命是否低于预设阈值，当所 述UPS电池的剩余寿命低于所述预设阈值时所述预警模块进行预警提醒。
[0014] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：
[0015] 所述运行状态参数包括:最大电池容量、当前电池容量和累计运行时间。结合第一 方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：
[0016] 所述运行分析模块，通过以下公式进行计算得到UPS电池的剩余寿命：
[0017] 哪电池的剩余寿命=当前电池容量ΧΓ ; 最大电池容量一当前电池容量
[0018] 其中，T为UPS电池的累计运行时间。
[0019] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：
[0020] 所述运行分析模块还包括:数据存储单元、建模单元和修正单元；
[0021] 所述数据存储单元用于存储UPS电池运维知识库，所述UPS电池运维知识库包括 UPS电池的运维数据。
[0022] 所述建模单元用于对所述UPS运维知识库中的UPS运维数据进行分析，并针对相应 的类型品牌的UPS电池寿命进行建模，得到校正模型；
[0023] 所述修正单元用于根据所述修正模型得到所述UPS电池的剩余寿命的修正系数， 并通过所述修正系数对所述UPS电池的剩余寿命进行修正使其更加逼近真实的UPS电池的 剩余寿命。
[0024] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：
[0025] 所述运行监测模块还用于监测所述UPS电池的工作环境温度和纹波电流。
[0026] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中：
[0027] 所述运行分析模块还用于:根据所述环境温度和纹波电流计算得到所述UPS电池 在当前环境温度下的UPS电池的使用时间，并将所述使用时间折算为UPS电池在环境温度为 25°C下的标准使用时间；
[0028]所述运行分析模块还用于判断所述UPS电池的标准使用时间是否达到所述UPS电 池在25°C时的额定使用寿命的90% ;
[0029]所述预警模块还用于当所述UPS电池的标准使用时间达到所述UPS电池在25°C时 的额定使用寿命的90%时进行预警提醒。
[0030] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中：
[0031] 所述运行监测模块通过温度传感器获取所述UPS电池的工作环境温度；
[0032] 所述运行监测模块通过电流互感器获取所述UPS电池的纹波电流。
[0033] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中：
[0034] 所述预警模块还包括:语音播报单元；
[0035] 所述语音播报单元用于在警示单元发出预警提醒以后对出现异常的运行状态参 数进行语音播报；
[0036] 或者所述语音播报单元对所述UPS电池的剩余使用寿命进行播报。
[0037]本发明实施例所提供的一种预测UPS电池寿命的智能监测系统，能够通过实时监 测UPS电池的运行状态参数，通过对运行状态参数的计算得到UPS电池的剩余寿命，并进行 显示上述的运行状态参数和计算得到的UPS电池的剩余寿命，本申请能够准确、有效地预估 UPS电池的剩余使用寿命，并且能够满足用户方便、直接地获取UPS电池的性能参数指标，进 而为用户的使用工作提供参考数据。
[0038]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，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 些附图获得其他相关的附图。
[0040] 图1示出了本发明实施例所提供的一种预测UPS电池寿命的智能监测系统的结构 示意图；
[0041] 图2示出了本发明实施例所提供的UPS电池的累计使用时间与修正系数的关系曲 线图。
[0042] 图示说明：
[0043] 110-运行监测模块;120-运行分析模块;130-显示模块。
【具体实施方式】
[0044]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实 施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的 实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实 施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所 有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] UPS称为不间断电源，在发生停电的时候，它能快速转换到〃逆变〃状态，从而不会 让在使用中的电脑等设备或装置因为突然停电未来得及存储而失去重要文件，进而给用户 带来损失；目前为避免上述情况的发生，用户一般都是在到达UPS的寿命期限时，提前弃用 该UPS，以此可能会导致资源的浪费;基于此，本申请提供的一种预测UPS电池寿命的智能监 测系统，可以准确、有效的对UPS的剩余寿命进行评估，为用户的使用提供数据参考。
[0046]为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种预测UPS电池寿 命的智能监测系统进行详细介绍。
[0047]如图1所示，图1中的实施例示出了一种预测UPS电池寿命的智能监测系统，该系统 包括：
[0048]运行监测模块110、运行分析模块120和显示模块130,运行监测模块110与运行分 析模块120相连接，该运行分析模块120与上述显示模块130相连接；
[0049]上述运行监测模块110,用于实时监测不间断电源UPS电池的运行状态参数，并将 所述的运行状态参数发送至运行分析模块；
[0050]上述运行分析模块120,接收到运行状态参数以后，根据UPS电池的运行状态参数 进行计算得到UPS电池的剩余寿命，并将计算得到的UPS电池的剩余寿命发送至显示模块进 行显示；
[0051] 上述运行监测模块还将所述的运行状态参数发送至上述显示模块，一方面显示模 块接收该运行状态参数以后，对该运行状态参数进行显示，另一方面显示模块还接收并显 示上述UPS电池的剩余寿命。
[0052] 本实施例中上述运行监测模块110实时监测的UPS电池的运行状态参数包括但不 限于:UPS电池在充电状态下的输入电流、UPS电池在工作状态下的输出电流、UPS电池在工 作状态下电压波动幅值、最大电池容量、当前电池容量和累计运行时间。
[0053] 上述运行监测模块将监测到的运行状态参数实时传输给运行分析模块，该运行分 析模块还将上述运行状态参数与运行状态参数标准值进行比较，判断所述运行状态参数是 否出现异常。
[0054] 在某一具体实施例中，本预测UPS电池寿命的智能监测系统还包括预警模块，该预 警模块与上述运行分析模块相连接；
[0055] 当上述运行分析模块判断所述运行状态参数出现异常时，运行分析模块会发送信 号至预警模块，预警模块在接收到该信号以后会进行预警提醒，提醒用户哪些运行状态参 数出现异常，供用户进行参考。
[0056]进一步的，当上述运行分析模块根据UPS电池的运行状态参数进行计算得到UPS电 池的剩余寿命后，一方面将计算得到的UPS电池的剩余寿命发送至显示模块，由显示模块进 行显示；另一方面当运行分析模块判断该UPS电池的剩余寿命低于预设阈值时，还将该UPS 电池的剩余寿命发送至预警模块，由预警模块发出预警提醒。
[0057] 所述的运行分析模块，通过以下公式进行计算得到UPS电池的剩余寿命：
[0058] 最大电池容量-当前电池容量 xn
[0059] 其中，T为UPS电池的累计运行时间；满足用户需求的最小电池容量根据UPS电池的 具体使用环境、UPS电池的类型等因素而确定。
[0060] 进一步的，上述的运行分析模块还包括:数据存储单元、建模单元和修正单元；
[0061 ] 上述数据存储单元用于存储UPS电池运维知识库，该UPS电池运维知识库包括UPS 电池的运维数据;需要说明的是此处的UPS电池运维知识库中的数据包含有不同类型、品牌 的UPS电池的运维数据，该运维数据包括人为输入的数据，也包括系统自动采集的数据。
[0062] 上述建模单元用于对上述UPS运维知识库中的UPS运维数据进行分析，并针对相应 的类型品牌的UPS电池寿命进行建模，得到校正模型；
[0063] 上修正单元用于根据上述修正模型得到UPS电池的剩余寿命的修正系数，并通过 上述修正系数对上述得到的UPS电池的剩余寿命进行修正使其更加逼近真实的UPS电池的 剩余寿命。
[0064] 随着运维数据的不断积累，建模单元对上述校正模型进行实时更新，最终随着运 维数据的不断积累该校正模型会越来越精确，进而最终经过修正后的UPS电池的剩余寿命 会越来越逼近真实的UPS电池的剩余寿命。
[0065] 在此通过举例进行说明：
[0066]假设上述UPS运维知识库中包含如下表1的同类型某品牌的UPS电池的统计数据：
[0068] 表1
[0069] 可以由表1得到，100块UPS电池中，累计运行时间一年内出现故障的UPS电池有10 块，两年内出现故障的UPS电池有29块，三年内出现故障的UPS电池有56块，四年内出现故障 的UPS电池有75块，五年内出现故障的UPS电池有87块，六年内出现故障的UPS电池 98块、7年 内出现问题UPS电池数100;有上述数据则可以得出每年的当年内出现故障的UPS电池数目， 进而计算得到当年的故障率。
[0070] 进一步，得出累计运行时间与当年的故障率的关系表如下表2所示：
[0072]~^2
[0073]由表2根据概率论和统计学计算得出UPS电池寿命期望值=3.45年，然后构建校正 模型为： γλλ^ (1 -当年的故障率）* (0.2 *硬盘寿命期望值+ 0.8 *累计运行时间）
[00741 ----: 累计运行时间
[0075]通过上述校正模型计算得到如下关系表3: LUU//J 表3
[0078]如图2所示，并进一步通过MATLAB的曲线拟合的方式得到校正系数与累计运行时 间关系曲线，通过该关系曲线可以得到UPS电池的累计运行时间为任意值时的校正系数，通 过该校正系数可以对UPS电池的剩余寿命进行进一步的精确化得到UPS电池的精准剩余寿 命；
[0079] 例如:通过计算公式：
[0080] t/PS电池的剩余寿命=当前电池 f 用户池容量xT，得到 最大电池容量一当丽电池容量 UPS电池的剩余寿命为1年，那么此时的UPS电池的累计运行时间T所对应的修正系数E为 1.34，则通过该修正系数对所述的UPS电池的剩余寿命进行修正得到的UPS电池的精准剩余 寿命，其中UPS电池的精准剩余寿命= UPS电池的剩余寿命年，该最终得到的UPS电池的精准 剩余寿命会更加逼近真实的UPS电池的剩余寿命。
[0081] 需要说明的是上述的平衡预测系数E对于不同型号、品牌的UPS电池可能是不同 的，在得到UPS电池精准剩余寿命以后，本系统会设置进行显示和提醒，提醒UPS电池使用者 提前规划自己的使用过程，以及在剩余寿命被耗尽之前进行电池更换或者数据备份，以此 减少用户使用过程中UPS电池寿命走向终点给客户带来的数据丢失等风险。
[0082] 进一步需要说明的是，此处仅是通过举例进行对本发明的设计思路的说明，具体 实现时并不局限于上述举例中的一种实现方式。
[0083]在某一具体实施例中，上述运行监测模块还用于实时监测UPS电池的工作环境温 度和纹波电流，运行监测模块将工作环境温度和纹波电流发送至运行分析模块，该运行分 析模块根据环境温度和纹波电流计算得到该环境温度下的UPS电池的使用时间，并将该使 用时间折算为UPS电池在环境温度为25°C下的标准使用时间，运行分析模块判断该UPS电池 的标准使用时间是否达到UPS电池在25 °C时的额定使用寿命的90%，如果达到或者超过UPS 电池在25°C时的额定使用寿命的90%，运行分析模块会发送信号至预警模块，该预警模块 进而发出预警提醒。
[0084]现有技术中部分UPS电池会给出其在25°C下的额定使用寿命，但是电池在使用过 程中随着使用时间的增长其发热状况会发生变化，并且环境温度也不会是恒定的25°C，本 实施例中根据环境温度和纹波电流计算得到当前环境温度下的使用时间，并将该使用时间 折算为UPS电池在环境温度为25°C下的标准使用时间；并判断该UPS电池的标准使用时间是 否达到UPS电池在25°C时的额定使用寿命的90%，如果达到则进行预警提醒，以此为用户提 供了更多的参考指标，提高对UPS电池寿命预测的准确性。
[0085] 进一步的，上述的预警模块还包括:语音播报单元；
[0086] 所述的语音播报单元用于对出现异常的运行状态参数进行语音播报；
[0087] 或者所述的语音播报单元对所述UPS电池的剩余使用寿命进行播报，以及对电池 的精准剩余寿命进行播报；
[0088] 所述的语音播报单元还用于对UPS电池的标准使用时间进行播报。以此为用户提 供更直接的提示信息参考。
[0089] 所述系统如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说 对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计 算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个 人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(R0M，Read-0nly Memory)、随机存取存 储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0090]最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的【具体实施方式】，用以说明本发明 的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发 明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻 易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使 相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。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所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种预测ws电池寿命的智能监测系统，其特征在于，包括:运行监测模块、运行分析 模块和显示模块，所述运行监测模块与所述运行分析模块相连接，所述运行分析模块与所 述显示模块相连接； 所述运行监测模块，用于实时监测不间断电源UPS电池的运行状态参数，并将所述运行 状态参数发送至所述运行分析模块和所述显示模块； 所述运行分析模块，用于根据所述WS电池的运行状态参数进行计算得到UPS电池的剩 余寿命，并将计算得到的IPS电池的剩余寿命发送至所述显示模块； 所述显示模块，用于接收并显示所述运行状态参数，还用于接收并显示所述UPS电池的 剩余寿命。2. 根据权利要求1所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，还包括:预警 模块，所述预警模块与所述运行分析模块相连接； 所述预警模块，用于当所述运行分析模块判断所述运行状态参数出现异常时进行预警 提醒。3. 根据权利要求2所述的预测WS电池寿命的智能监测系统，其特征在于， 所述运行分析模块还用于判断所述WS电池的剩余寿命是否低于预设阔值，当所述UPS 电池的剩余寿命低于所述预设阔值时所述预警模块进行预警提醒。4. 根据权利要求1所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述运行状 态参数包括:最大电池容量、当前电池容量和累计运行时间。5. 根据权利要求4所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述运行分 析模块，通过W下公式进行计算得到IPS电池的剩余寿命：其中，T为WS电池的累计运行时间。6. 根据权利要求5所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述运行分 析模块还包括:数据存储单元、建模单元和修正单元； 所述数据存储单元用于存储UPS电池运维知识库，所述UPS电池运维知识库包括UPS电 池的运维数据； 所述建模单元用于对所述UPS运维知识库中的UPS运维数据进行分析，并针对相应的类 型品牌的IPS电池寿命进行建模，得到校正模型； 所述修正单元用于根据所述修正模型得到所述UPS电池的剩余寿命的修正系数，并通 过所述修正系数对所述UPS电池的剩余寿命进行修正使其更加逼近真实的IPS电池的剩余 寿命。7. 根据权利要求1所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述运行监 测模块还用于监测所述IPS电池的工作环境溫度和纹波电流。8. 根据权利要求7所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述运行分 析模块还用于:根据所述环境溫度和纹波电流计算得到所述UPS电池在当前环境溫度下的 UPS电池的使用时间，并将所述使用时间折算为WS电池在环境溫度为25°C下的标准使用时 间； 所述运行分析模块还用于判断所述UPS电池的标准使用时间是否达到所述UPS电池在 25°C时的额定使用寿命的90% ; 所述预警模块还用于当所述UPS电池的标准使用时间达到所述UPS电池在25°C时的额 定使用寿命的90%时进行预警提醒。9. 根据权利要求7所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述运行监 测模块通过溫度传感器获取所述IPS电池的工作环境溫度； 所述运行监测模块通过电流互感器获取所述WS电池的纹波电流。10. 根据权利要求2所述的预测UPS电池寿命的智能监测系统，其特征在于，所述预警模 块还包括:语音播报单元； 所述语音播报单元用于在警示单元发出预警提醒W后对出现异常的运行状态参数进 行语音播报； 或者所述语音播报单元对所述WS电池的剩余使用寿命进行播报。
【文档编号】G01R31/36GK105938183SQ201610302125
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】范光彬, 廖歆昱
【申请人】思创数码科技股份有限公司