專利名稱：Ups電池配置方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及UPS電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種UPS電池配置方法和一種UPS電池
配置裝置。
背景技術(shù)：
在設(shè)計(jì)和配置UPS電池時(shí)，同一系列電池的容量是離散的，對(duì)于給定的負(fù)載參數(shù)，如果選擇單體容量(電流)較大的電池，優(yōu)點(diǎn)是不需要太多的并聯(lián)支路就可以滿足要求，不足的地方是可能電池的總?cè)萘颗c所需能量的偏差較大(因?yàn)殡姵厝萘渴请x散的)，經(jīng)濟(jì)性不好。如果選擇單體容量(電流)較小的電池，優(yōu)點(diǎn)是可以用較小的容量偏差方案實(shí)現(xiàn)負(fù)載要求，但需要較多的并聯(lián)支路，造成方案可靠性下降。
此外，如果在UPS電池設(shè)計(jì)階段，其逆變(直流)電壓可調(diào)的情況下，其值將對(duì)電池配置方案產(chǎn)生重要影響如果直流電壓高，需用更多的單體電池組成一條支路供電，也意味著如果其它條件相同情況下一條支路能提供更多的能量，這樣的安排有可能減少所需的并聯(lián)支路數(shù)目。但是過(guò)高的直流電壓會(huì)給UPS電池帶來(lái)其它問(wèn)題。最后，由于電池制造的原因，同一系列不同型號(hào)的電池其能量重量比的數(shù)值并不固定，在電池?cái)?shù)目較多的情況下這樣的差值對(duì)UPS電池總重量所產(chǎn)生的影響也不能忽略。對(duì)于移動(dòng)性要求高的保供電電源方案，設(shè)備的重量甚至?xí)兂蓻Q定性的因素。綜上所述，在UPS電池配置時(shí)需要綜合考慮電池容量、并聯(lián)支路數(shù)和電池重量等多種因素。而目前的配置方案中，大多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)人工查表的方式定性分析各參數(shù)對(duì)電池配置方案的影響，無(wú)法做到科學(xué)準(zhǔn)確地綜合分析。這種做法往往很難使配置的UPS電池達(dá)到最優(yōu)或者較優(yōu)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提供了一種UPS電池配置方法和一種UPS電池配置裝置。一種UPS電池配置方法，包括以下步驟建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的UPS電池配置約束條件，建立所述目標(biāo)函數(shù)的邊界條件；根據(jù)建立的所述邊界條件，對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；按照求解得到的結(jié)果，對(duì)UPS電池進(jìn)行配置。與一般技術(shù)相比，本發(fā)明UPS電池配置方法，建立了包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)，并針對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)建立邊界條件。本發(fā)明針對(duì)電池容量的離散性及有限的條件，并允許UPS的逆變(直流)電壓作為一個(gè)可變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、并聯(lián)設(shè)計(jì)的安全可靠性以及移動(dòng)性(重量要求)等因素，能夠科學(xué)有效地找到UPS電池的最優(yōu)或者較優(yōu)配置方案。一種UPS電池配置裝置，包括目標(biāo)函數(shù)建立模塊、邊界條件建立模塊、求解模塊和電池配置模塊；
所述目標(biāo)函數(shù)建立模塊，用于建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)；所述邊界條件建立模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的UPS電池配置約束條件，建立所述目標(biāo)函數(shù)的邊界條件；所述求解模塊，用于根據(jù)建立的所述邊界條件，對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；所述電池配置模塊，用于按照求解得到的結(jié)果，對(duì)UPS電池進(jìn)行配置。與一般技術(shù)相比，本發(fā)明UPS電池配置裝置，建立了包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)，并針對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)建立邊界條件。本發(fā)明針對(duì)電池容量的離散性及有限的條件，并允許UPS的逆變(直流)電壓作為一個(gè)可變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，綜合考慮經(jīng)濟(jì) 性、并聯(lián)設(shè)計(jì)的安全可靠性以及移動(dòng)性(重量要求)等因素，能夠科學(xué)有效地找到UPS電池的最優(yōu)或者較優(yōu)配置方案。


圖I是本發(fā)明UPS電池配置方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明UPS電池配置裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明UPS電池配置方法的流程示意圖。本發(fā)明UPS電池配置方法，包括以下步驟SlOl建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)；作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述目標(biāo)函數(shù)如下Min SlKlmxxKir -IiUii )| ￥ jT ελ x[/wx(i/rf/i/ )xxxGr]其中，εp 82和ε 3為權(quán)重系數(shù)；m為并聯(lián)支路數(shù),其中ik為序號(hào)為k的第k號(hào)電池的放電電流為索引變量,X=丨5如第k號(hào)電池被選中，則xk=l，其余索引變量均為O ;I(Ud)為滿足負(fù)載需求的蓄電池組的最大放電電流；δ = :為對(duì)應(yīng)型號(hào)電池的重量集合；Ud為UPS電池的整流電壓；Ucell為單個(gè)蓄電池的額定電壓。設(shè)UPS直流側(cè)的整流電流Ud,采用三相橋式全波12脈沖整流技術(shù)，若輸入三相線電壓有效值為380V，Ud最高可達(dá)618V，即380V ^ Ud ^ 618V。如果用多個(gè)蓄電池串聯(lián)的方式為UPS提供直流電源，則Ud取值為單個(gè)蓄電池額定電壓Ucell的整數(shù)倍。根據(jù)放電電流法，為滿足負(fù)載需求而必須保證的蓄電池組的最大放電電流為
權(quán)利要求
1.一種UPS電池配置方法，其特征在于，包括以下步驟 建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)； 根據(jù)預(yù)設(shè)的UPS電池配置約束條件，建立所述目標(biāo)函數(shù)的邊界條件； 根據(jù)建立的所述邊界條件，對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解； 按照求解得到的結(jié)果，對(duì)UPS電池進(jìn)行配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的UPS電池配置方法，其特征在于，在所述對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解的步驟之前，包括以下步驟 設(shè)定UPS電池的放電時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的UPS電池配置方法，其特征在于，在所述建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)的步驟中，所述目標(biāo)函數(shù)如下Mi" S1 X[mXXXit — I(U(l)] + ε2 xm +1\ x[mxilJjfl η. )x.f x(P ] 其中，ε” 82和83為權(quán)重系數(shù);111為并聯(lián)支路數(shù)丨={/|,/!,...4,丨,其中4為序號(hào)為1^的第k號(hào)電池的放電電流為索引變量，i=^如第k號(hào)電池被選中，則Xk=U余索引變量均為O ;I(Ud)為滿足負(fù)載需求的蓄電池組的最大放電電流·,為對(duì)應(yīng)型號(hào)電池的重量集合；Ud為UPS電池的整流電壓;Ucell為單個(gè)蓄電池的額定電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的UPS電池配置方法，其特征在于，在所述建立所述目標(biāo)函數(shù)的邊界條件的步驟中，所述邊界條件如下 η = I 且 Xi 為 O 或 I ;i:l I彡m彡4,且m為整數(shù)；Ud,mi /Ucell ( Ud/Ucell ( Ud,眶/Ucell,且 Ucell，ud/ucell 為整數(shù)；mXxxi1 -I(brd ) > O ； O < ε 1； ε 2, ε 3 < I ； 其中，ε ρ 82和ε 3為權(quán)重系數(shù);m為并聯(lián)支路數(shù);,其中ik為序號(hào)為k的第k號(hào)電池的放電電流0為索引變量，^ { X1 ^…，A 如第k號(hào)電池被選中，則Xk=I，其余索引變量均為O ;I (Ud)為滿足負(fù)載需求的蓄電池組的最大放電電流；Ud為UPS電池的整流電壓；UMll為單個(gè)蓄電池的額定電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的UPS電池配置方法，其特征在于，在所述對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解的步驟中，采用粒子群算法對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。
6.一種UPS電池配置裝置，其特征在于，包括目標(biāo)函數(shù)建立模塊、邊界條件建立模塊、求解模塊和電池配置模塊； 所述目標(biāo)函數(shù)建立模塊，用于建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)； 所述邊界條件建立模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的UPS電池配置約束條件，建立所述目標(biāo)函數(shù)的邊界條件； 所述求解模塊，用于根據(jù)建立的所述邊界條件，對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解； 所述電池配置模塊，用于按照求解得到的結(jié)果，對(duì)UPS電池進(jìn)行配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的UPS電池配置裝置，其特征在于，所述求解模塊還用于在對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解之前設(shè)定UPS電池的放電時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的UPS電池配置裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)建立模塊建立如下目標(biāo)函數(shù)
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的UPS電池配置裝置，其特征在于，所述邊界條件建立模塊建立如下邊界條件
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的UPS電池配置裝置，其特征在于，所述求解模塊采用粒子群算法對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種UPS電池配置方法，包括建立包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的UPS電池配置約束條件，建立所述目標(biāo)函數(shù)的邊界條件；根據(jù)建立的所述邊界條件，對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；按照求解得到的結(jié)果，對(duì)UPS電池進(jìn)行配置。此外，還公開(kāi)了一種UPS電池配置裝置。本發(fā)明建立了包括UPS電池的冗余容量、并聯(lián)支路數(shù)和重量的目標(biāo)函數(shù)，并針對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)建立邊界條件。本發(fā)明針對(duì)電池容量的離散性及有限的條件，并允許UPS的逆變(直流)電壓作為一個(gè)可變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、并聯(lián)設(shè)計(jì)的安全可靠性以及移動(dòng)性(重量要求)等因素，能夠科學(xué)有效地找到UPS電池的最優(yōu)或者較優(yōu)配置方案。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102945308SQ201210499100
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者吳國(guó)沛, 杜兆斌, 吳瓊, 關(guān)天云, 陳曾, 辛平野, 管霖, 伍衡, 寧宇 申請(qǐng)人:廣州供電局有限公司, 華南理工大學(xué)