一种自保护UPS电源的制作方法

本发明涉及ups电源，具体为一种自保护ups电源。

背景技术：

1、根据中国专利公开号为“cn113922481a”公开的多电源自动切换的保护和监控系统，具有常用电源和备用电源的两种外接电源，常用电源与备用电源之间连接有执行马达，控制器连接并控制执行马达的切换动作；两种外接电源的共用输出电路通过主电路依次连接有第一ups、用电器，第一ups可再通过支电路依次连开关电源、网关。共用输出电路上设置有多功能测量表，多功能测量表的输出端依次连接通信模块a、网关、通信模块b、控制器。网关能够发送无线信号，通过控制器的控制让执行马达实现切换动作。

2、根据中国专利公开号为“cn110784009b”公开的一种充电电流可调的ups电源充电系统，包括ups电源模组，ups电源模组内部中间位置安装支架一，支架一的上部安装主控制板，主控制板上部安装充电装置，充电装置包括主控制单元、驱动隔离单元、副控制单元、市电接线端子、第一滤波单元、mos管桥单元、第二滤波单元、启动单元、整流滤波单元和电流调整单元，主控制单元的隔离端通过驱动隔离单元与副控制单元的隔离端电连接，市电接线端子的输入端与市电ac220v电连接，市电接线端子的输出端依次经过充电开关单元、第一滤波单元、mos管桥单元、第二滤波单元、启动单元、偏置电源单元、整流滤波单元和电流调整单元后与蓄电池电连接。

3、根据中国专利公开号为“cn117175772b” 公开了一种ups应急电源，包括壳体，壳体内固定安装有电源本体，壳体上设置调用组件和展开组件，调用组件包括多组导电组件，调用组件能够对多个导电组件中的插板的位置进行控制，进而能够根据需求调用所需的插座，避免长期暴露在外部，并且未使用的插座均断开和电源本体的连接，通过对条形手柄的位置的控制，能够对条形手柄的位置进行自动调节，从而能够在不使用无线充电板或不移动应急电源时减少条形手柄占用空间，在使用无线充电板能够对充电设备进行保护，展开组件能够快速实现对调用转板和百叶转板的展开，从而便于应急电源内部进行维护维修。

4、上述专利文件及现有技术在使用时存在以下技术问题：

5、问题一，传统的ups和移动电源在长时间使用中往往面临电池续航不足和能量利用效率低下的问题；

6、问题二，传统ups设备主要依赖市电输入，缺乏多样化的能源获取途径，限制了其在户外或电力条件不稳定环境下的应用。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种自保护ups电源。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自保护ups电源，所述ups电源包括主控制模块、电池模组、逆变器模块、电源输入接口和输出接口，所述主控制模块分别与所述电池模组、逆变器模块、电源输入接口及输出接口电性连接，所述ups电源还包括锂电池组，所述锂电池组由多个锂电池单体组成；

5、所述主控制模块内置人工智能驱动的电能管理系统，用于实时监测电池剩余电量、负载需求和环境参数，通过动态调节放电策略与智能充电方案，对多种移动终端供电；

6、所述ups电源还包括输入接口模块，用于连接便携式太阳能板，通过最大功率点跟踪（mppt）技术将太阳能高效转化为电能。

7、优选的，所述电池模组支持热插拔操作，允许用户在ups正常输出供电的情况下直接更换电量耗尽或性能下降的电池单元，无需中断电力供应，从而实现持续长时供电。

8、优选的，所述电能管理系统内置学习用户用电习惯和预测负载需求的算法，通过历史数据分析与实时动态调整放电曲线。

9、优选的，所述ups电源还包括超级电容模块，当负载出现瞬时高功率需求时，由超级电容瞬时供应高电流输出，减轻电池单元高负荷放电压力，从而延长电池寿命并提升整体供电稳定性。

10、优选的，所述主控制模块在接入太阳能板时通过mppt控制器精确跟踪太阳能组件的最大功率点，有效提升太阳能输入的能量转化效率，增强ups在户外环境下的能源自给和续航能力。

11、优选的，所述ups电源具备多重保护电路，包括过压、欠压、过载、短路、过温和电池过放保护，当检测到异常状况时，系统自动执行保护措施并发出相应告警信号，确保电池模组和负载设备的安全。

12、优选的，所述ups电源还包括可视化人机交互界面，用户通过可视化人机交互界面的显示屏、移动终端应用实时查看剩余电量、预计续航时间、太阳能发电功率和故障信息，并可远程调整放电策略和运行模式。

13、优选的，所述ups电源内置逆变器与整流电路，所述逆变器与整流电路采用宽禁带半导体器件（包括gan、sic器件）提升电能转换效率，降低能量损耗，实现更高输出效率及更长续航表现。

14、优选的，所述电能管理系统通过对电池单元的历史工作数据、充放电曲线和内部阻抗变化进行分析，提前识别电池老化及潜在故障趋势，向用户发出预维护建议或自动调整模块启用策略，以维持系统在长周期使用中的持续高效与稳定。

15、优选的，所述ups电源同时支持多能源输入，包括太阳能板或车载直流电源，并在电能管理系统的调控下实现多来源电力的智能汇聚与分配；

16、当检测到太阳能不足或某一电池模块性能下降时，系统自动切换，形成动态冗余与协同供电策略。

17、有益效果

18、本发明提供了一种自保护ups电源。具备以下有益效果：

19、1、 本发明通过内置的人工智能驱动电能管理系统，ups电源能够学习用户的用电习惯并预测未来的负载需求，动态调整放电策略与充电方案，最大化电池利用率和充电效率。此外，集成的mppt（最大功率点跟踪）控制器在接入太阳能板时，能够精确跟踪并优化太阳能的能量转换效率，充分利用可再生能源，显著提升能源自给能力和续航时间，特别适用于户外或电力条件不稳定的环境。

20、2、 本发明能够在检测到异常状况时，自动执行保护措施并发出相应的告警信号，确保电池模组和负载设备的安全运行。可视化人机交互界面允许用户通过显示屏和移动终端应用实时查看剩余电量、预计续航时间、太阳能发电功率及故障信息，并可远程调整放电策略和运行模式，极大地提升了用户的操作便捷性和系统的可管理性。

21、3、本发明采用超级电容模块在负载瞬时增加时能够迅速提供高电流输出，减轻电池的放电压力，延长电池寿命，并提升整体供电系统的稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种自保护ups电源，其特征在于：所述ups电源包括主控制模块、电池模组、逆变器模块、电源输入接口和输出接口，所述主控制模块分别与所述电池模组、逆变器模块、电源输入接口及输出接口电性连接，所述ups电源还包括锂电池组，所述锂电池组由多个锂电池单体组成；

2.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述电池模组支持热插拔操作，允许用户在ups正常输出供电的情况下直接更换电量耗尽或性能下降的电池单元，无需中断电力供应，从而实现持续长时供电。

3.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述电能管理系统内置学习用户用电习惯和预测负载需求的算法，通过历史数据分析与实时动态调整放电曲线。

4.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述ups电源还包括超级电容模块，当负载出现瞬时高功率需求时，由超级电容瞬时供应高电流输出。

5.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述主控制模块在接入太阳能板时通过mppt控制器精确跟踪太阳能组件的最大功率点。

6.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述ups电源具备多重保护电路，包括过压、欠压、过载、短路、过温和电池过放保护，当检测到异常状况时，系统自动执行保护措施并发出相应告警信号。

7.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述ups电源还包括可视化人机交互界面，用户通过可视化人机交互界面的显示屏、移动终端应用实时查看剩余电量、预计续航时间、太阳能发电功率和故障信息。

8.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述ups电源内置逆变器与整流电路，所述逆变器与整流电路采用宽禁带半导体器件。

9.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述电能管理系统通过对电池单元的历史工作数据、充放电曲线和内部阻抗变化进行分析，提前识别电池老化及潜在故障趋势，向用户发出预维护建议或自动调整模块启用策略。

10.根据权利要求1所述的一种自保护ups电源，其特征在于：所述ups电源同时支持多能源输入，包括太阳能板或车载直流电源，并在电能管理系统的调控下实现多来源电力的智能汇聚与分配；

技术总结
本发明提供一种自保护UPS电源，涉及UPS电源技术领域，包括主控制模块、电池模组、逆变器模块、电源输入接口和输出接口，所述主控制模块分别与所述电池模组、逆变器模块、电源输入接口及输出接口电性连接，通过内置的人工智能驱动电能管理系统，UPS电源能够学习用户的用电习惯并预测未来的负载需求，动态调整放电策略与充电方案，最大化电池利用率和充电效率。此外，集成的MPPT（最大功率点跟踪）控制器在接入太阳能板时，能够精确跟踪并优化太阳能的能量转换效率，充分利用可再生能源，显著提升能源自给能力和续航时间，特别适用于户外或电力条件不稳定的环境。

技术研发人员：余波
受保护的技术使用者：深圳市新鹏翔电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18