本技術涉及電力電子領域，尤其涉及一種ups模塊、系統和ups系統的故障檢測方法。
背景技術：
1、不間斷電源(uninterruptible?power?supply，簡稱ups)是數據中心的核心組成部分，對維持數據中心電源可靠性起著至關重要的作用。ups主要工作在電網供電模式或者電池供電模式，當ups工作在電網供電模式時，ups內的整流器和逆變器將電網上傳輸的電能轉換為負載所需的電能。當ups工作電池供電模式時，ups內的放電器和逆變器將電池組存儲的電能轉換為負載所需的電能。為了提升ups內的器件利用率，將ups工作在電網供電模式所需的整流器以及ups工作在電池供電模式所需的放電器進行了復用。
2、為了提升ups裝置的供電功率，ups裝置內部一般會并聯多個ups模塊，每個ups模塊可以單獨工作。當ups模塊內的放電器與整流器復用、且ups裝置工作在電池供電模式時，若與電網連接的繼電器或者其它連接器發生短路，電池組直接與電網連接側連接，電網連接側存在反灌電壓，該反灌電壓會給ups維護人員帶來一定的安全隱患。為了保護維護人員的安全，當檢測到ups系統出現反灌電壓時，業內通常采用考慮斷開整機開關，這種方式會影響ups系統的正常供電，嚴重時存在負載的運行安全問題。
技術實現思路
1、本技術提供一種ups模塊、系統和ups系統的故障檢測方法，用于在ups系統出現反灌故障時，準確識別出ups系統發生故障的ups模塊。
2、第一方面，本技術實施例提供一種ups模塊，該ups模塊可以應用于ups系統，其中，ups系統中包括多個并聯連接的上述ups模塊。每個ups模塊可以包括：多個第一開關、多個第二開關、多個檢測模塊、與每個第一開關一一對應的第三開關、與每個第二開關一一對應的第四開關、第一轉換模塊、第二轉換模塊和控制器。
3、具體地，每個第一開關的第一端與所屬ups模塊的一個輸入端連接，每個第一開關的第二端與對應的第三開關的第一端和第一轉換模塊連接；每個第二開關的第一端與所屬ups模塊的一個輸入端連接，每個第二開關的第二端與對應的第四開關的第一端和第一轉換模塊連接；ups模塊的多個輸入端與ups系統中其它ups模塊的輸入端以及交流電源連接；第二轉換模塊與第一轉換模塊連接，第二轉換模塊還用于與負載連接；每個第三開關的第二端用于與電池組的正極連接；每個第四開關的第二端用于與電池組的負極連接；每個放電模塊與所屬ups模塊中的一個第一開關的第二端或者第二開關的第二端連接；每個檢測模塊與所屬ups模塊中的一個第一開關或者第二開關的兩端連接，用于檢測連接的開關的第一端的第一電壓以及第二端的第二電壓，并將檢測的電壓輸出給控制器；控制器用于在接收到所屬ups模塊并聯連接的上一個ups模塊發送的表征故障檢測完畢的第一信號時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊關斷，接收每個檢測模塊輸出的電壓，并根據每個檢測模塊檢測的數值，確定所屬ups模塊的故障狀態。
4、采用上述設計，每個ups模塊中均配置有檢測每個第一開關和第二開關兩端電壓的檢測模塊，當ups系統工作在電池供電模式時，ups系統的ups模塊會按照設定的順序依次進行故障檢測。具體地，當前ups模塊中的控制器接收到第一控制信號時，則表明上一個ups模塊故障檢測完畢，當前ups模塊可以啟動故障檢測，控制器可以控制所屬ups模塊中的每個第三開關和第四開關關斷，以及控制第一轉換模塊停止工作，從而控制所屬ups模塊停止接收電池組輸出的電能。此時，第一開關和第二開關連接的放電模塊的放電操作會將上述兩個開關的第二端的電壓絕對值降低，因此，在放電模塊放電過程中，若第一開關或者第二開關存在短路故障導致輸入側產生反灌電壓，則第一開關和第二開關兩端的壓差接近于零，可以通過檢測上述開關兩端的壓差準確判斷當前ups模塊的故障情況。
5、在一種可能的設計中，控制器具體用于：當ups系統工作在電池組供電模式、且接收到所屬ups模塊并聯連接的上一個ups模塊發送第一信號時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊關斷，在每個第三開關和第四開關關斷的預設時長后接收每個檢測模塊輸出的電壓，在任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓之間差值的絕對值小于或等于第一預設電壓時，確定所屬ups模塊為故障ups模塊。采用上述方式，當第三開關和第四開關關斷后，分別與第三開關和第四開關連接的第一開關和第二開關第二端的電壓會隨著放電模塊的放電而變化，因此，每個ups模塊均可通過放電模塊放電過程第一開關和第二開關兩端的壓差，準確識別出所屬ups模塊是否為故障ups模塊。
6、在一種可能的設計中，控制器還用于：在確定每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓之間差值的絕對值均大于第一預設電壓時，確定所屬ups模塊為正常模塊，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊導通。
7、在一種可能的設計中，控制器還用于：在確定所屬ups模塊故障時，將每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓分別與第二預設電壓進行比較；在確定任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均大于第二預設電壓時，確定ups系統中故障的ups模塊的數量大于1。采用上述設計，當檢測到所屬ups模塊為故障模塊后，若ups系統還具備其它故障的ups模塊，由于多個ups模塊采用并聯的方式連接，則其它故障的ups模塊會將所有ups模塊的輸入側的電位進行鉗位，因此，可以通過檢測放電模塊放電過程中第一開關和第二開關兩端的電壓確定系統中是否出現其它發生故障的ups模塊。
8、在一種可能的設計中，控制器還用于：在確定任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均大于第二預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、第四開關和第一轉換模塊保持關斷，并向下一個ups模塊發送表征故障檢測完畢的第一信號；以及在確定每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均小于或等于第二預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊保持關斷，并向下一個ups模塊發送指示停止故障檢測的第二信號。采用上述設計，可以準確識別出發生故障的ups模塊并快速斷開故障ups模塊與電池組的連接，且采用上述方式無需對ups系統中所有的ups模塊均進行故障檢測，有利于減少ups系統的故障檢測時長。
9、在一種可能的設計中，控制器還用于：在確定任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均大于第二預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊導通，并向下一個ups模塊發送表征故障檢測完畢的第一信號；在確定ups系統中其它ups模塊故障檢測完畢時，若ups系統中未發生故障的ups模塊數量小于設定值時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊導通。采用上述設計，在確定ups系統中出現多個故障的ups模塊時，為了防止全部的電能均通過未發生故障的ups模塊傳輸而導致未發生故障的ups因過載無法運行，控制器在檢測出系統除所屬ups模塊之外，還包括其它故障的ups模塊時，并不直接斷開所屬ups模塊與電池組的連接，而是等所有ups模塊檢測完畢后根據故障的ups模塊數量進行相應的處理。
10、第二方面，本技術實施例提供了一種ups系統，該ups系統包括電池組和本技術實施例第一方面及其任一可能的設計中提供的ups模塊。
11、其中，電池組與每個ups模塊連接，用于在ups模塊連接的交流電源發生故障時，為每個ups模塊供電。
12、在一種可能的設計中，ups系統還包括主控制器，主控制器與每個ups模塊內的控制器連接。采用上述方式，ups系統中多個ups模塊的故障檢測由主控器進行控制。
13、第三方面，本技術實施例提供了一種ups系統的故障檢測方法，該ups系統的故障檢測方法可以應用于本技術實施例第二方面及其任一可能的設計中提供的ups系統中，并由ups模塊中的控制器或者ups系統中的主控器執行。
14、具體地，該ups系統的故障檢測方法主要包括以下步驟：
15、在確定ups系統工作在電池供電模式、且接收到表征上一個ups模塊故障檢測完畢的第一信號時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊關斷；根據每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓，確定所屬ups模塊的故障狀態。
16、在一種可能的設計中，根據每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓，確定所屬ups模塊的故障狀態，包括：在所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊關斷后的預設時長接收每個檢測模塊輸出的電壓，在任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓之間差值的絕對值小于或等于第一預設電壓時，確定所屬ups模塊為故障ups模塊。
17、在一種可能的設計中，該方法還包括：在確定每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓之間差值的絕對值均大于第一預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊導通。
18、在一種可能的設計中，該方法還包括：在確定所屬ups模塊為故障ups模塊時，將每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓分別與第二預設電壓進行比較；在確定任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均大于第二預設電壓時，確定ups系統中故障的ups模塊的數量大于1。
19、在一種可能的設計中，該方法還包括：在確定任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均大于第二預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊保持關斷，并向下一個ups模塊發送表征故障檢測完畢的第一信號；以及在確定每個檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均小于或等于第二預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊保持關斷，并向下一個ups模塊發送指示停止故障檢測的第二信號。
20、在一種可能的設計中，該方法還包括：在確定任一檢測模塊輸出的第一電壓和第二電壓的絕對值均大于第二預設電壓時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊導通，并向下一個ups模塊發送表征故障檢測完畢的第一信號；在確定ups系統中其它ups模塊故障檢測完畢時，若ups系統中未發生故障的ups模塊數量小于設定值時，控制所屬ups模塊中的每個第三開關、每個第四開關和第一轉換模塊導通。
21、第四方面，本技術實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，當該計算機程序在計算機上運行時，執行如本技術實施例第三方面及其任一設計中提供的ups系統的故障檢測方法。
22、另外，第二方面至第四方面及其任一種可能的設計所帶來的技術效果可參見本技術實施例第一方面中不同設計所帶來的技術效果，此處不再贅述。