專利名稱：蓄電池在線監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及便攜式電池狀態(tài)測試設(shè)備，尤其涉及用于測量 蓄電池狀態(tài)的蓄電池在線監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
一些電子設(shè)備由于工作的特殊性，需要一天24小時不間斷地工 作，以提供可靠的支持服務(wù)，為保證這種工作的連續(xù)性，往往需要 配置后備供電電源，這些后備電源通常是使用可充電的電池，當(dāng)外 部電網(wǎng)斷電時，這些可充電的電池在立即投入工作，為保證后備電 源工作的可靠性，及時掌握后備電源的狀態(tài)就顯得尤為重要，通常 影響工作中蓄電池的蓄電池參數(shù)包括蓄電池的內(nèi)阻和端電壓，及時 掌握使用中蓄電池的內(nèi)阻和端電壓的變化情況，對即時監(jiān)控需蓄電 池的使用狀態(tài)非常重要，可以在發(fā)現(xiàn)蓄電池的性能不夠穩(wěn)定時及時 地進(jìn)行處理，從而減少潛在風(fēng)險避免更大的損失，同時還可以對電 池的性能進(jìn)行跟蹤，從而可以實(shí)現(xiàn)對蓄電池的"精細(xì)"維護(hù)，目前 市面上缺少這種專門的電池性能維護(hù)工具，不能滿足這些要求。
現(xiàn)有的內(nèi)阻監(jiān)測儀都是把負(fù)載與測試分開設(shè)置，造成體積增大 功耗升高，而且多種輔助的測量模塊，如直流、交流電壓的監(jiān)測模 塊或放電電流監(jiān)測模塊都是一體組合不能拆卸的，這樣在對單一參 數(shù)進(jìn)行測試時，難免會造成誤差過高，且整體較大的體積也不便也 攜帶，給用戶的使用帶來了不便。 實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可拆卸 的模塊組合結(jié)構(gòu)，以便于根據(jù)需要對不同模塊進(jìn)行拆分或組合，以 方便攜帶，從而對電池特別是蓄電池的內(nèi)阻和端電壓進(jìn)行有目的地 跟蹤和監(jiān)測的蓄電池在線監(jiān)測儀。
本實(shí)用新型的蓄電池在線監(jiān)測儀，用于監(jiān)在線測蓄電池的電學(xué) 特性，該蓄電池在線監(jiān)測儀包括用于監(jiān)在線測蓄電池的電學(xué)特性， 該蓄電池在線監(jiān)測儀包括電源、顯示屏、外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的中央 處理器、存儲器、地址編碼、電壓測量模塊、放電模塊、放電電流 測量單元、放電控制模塊和放電模塊，該中央處理器與存儲器和地 址編碼連接并一體集成于一個單獨(dú)的電路板上作為主機(jī)功能單元， 電壓測試模塊、放電模塊、放電電流測量單元、放電控制模塊和放 電模塊設(shè)于一個單獨(dú)的電路板上作為輔助測量功能單元，主機(jī)功能 單元和輔助測量功能單元之間相互連接。
該蓄電池在線監(jiān)測儀的電流測量方法為交流放電法，放電模塊 集成于放電電流測量單元中。
所述的設(shè)置主機(jī)功能單元的電路板上設(shè)有板連接器插槽，設(shè)置 輔助測量功能單元的電路板上設(shè)有板連接插口 ，該輔助測量功能單 元的板連接插口與主機(jī)功能單元的電路板的板連接器插槽相互插設(shè) 連接。
所述的設(shè)置主機(jī)功能單元的電路板單獨(dú)設(shè)于主機(jī)箱內(nèi)，該設(shè)置 輔助測量功能單元的電路板設(shè)于子機(jī)箱中，該主機(jī)箱和子機(jī)箱上均 設(shè)用用于主機(jī)箱和子機(jī)箱相互連接的信號接口，該信號接口分別與主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元連接，通常該主機(jī)箱和子機(jī)箱上
設(shè)置的用于主機(jī)箱和子機(jī)箱相互連接的信號接口為RS485通訊端口 。 該主機(jī)箱上還設(shè)置有用于向外接設(shè)備如電腦存儲和傳輸數(shù)據(jù)的 USB(Universal Serial Bus的縮寫，艮卩"通用串行總線")標(biāo)準(zhǔn)接 口 ，該USB接口具有USB模塊，USB模塊與主機(jī)箱內(nèi)電路板上主機(jī)功 能單元的中央處理器連接使檢測數(shù)據(jù)和通過USB傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中， 通過專用的上位機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、生成測試報(bào)告和打印報(bào)告。
有益效果本實(shí)用新型的蓄電池在線監(jiān)測儀，由于電流測量方 法采用交流放電法，因而放電模塊能夠集成于放電電流測量單元中， 從而減小放電測量單元模塊的體積，再加上該蓄電池在線監(jiān)測儀采 將整個測量單元分為主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元，因此可以 根據(jù)測量需要將主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元進(jìn)行組合后，單 獨(dú)對電壓或電流進(jìn)行監(jiān)測，不僅便于攜帶，而且誤差干擾更小，監(jiān) 測精度也更高。

圖l、為本實(shí)用新型在線測量部分的電路原理框圖； 圖2、為本實(shí)用新型集中式結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3、為本實(shí)用新型分布式結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的蓄電池在線監(jiān)測儀，能夠方便地對蓄電池的狀態(tài) 在線進(jìn)行檢測，從而方便地對備用蓄電池的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，通過檢 測和記錄被測蓄電池的內(nèi)阻和端電壓，能夠推算蓄電池的容量，并 通過比較內(nèi)阻變化趨勢來推斷蓄電池的壽命，便于蓄電池的管理。為便于對本實(shí)用新型進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的 蓄電池在線監(jiān)測儀的工作過程進(jìn)行闡述。
包括用于監(jiān)在線測蓄電池的電學(xué)特性，該蓄電池在線監(jiān)測儀包 括電源、顯示屏、外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的中央處理器、存儲器、地址 編碼、電壓測量模塊、放電模塊、放電電流測量單元、放電控制模 塊和放電模塊，該中央處理器與存儲器和地址編碼連接并一體集成 于一個單獨(dú)的電路板上作為主機(jī)功能單元，電壓測試模塊、放電模 塊、放電電流測量單元、放電控制模塊和放電模塊設(shè)于一個單獨(dú)的 電路板上作為輔助測量功能單元，主機(jī)功能單元和輔助測量功能單 元之間相互連接。
該蓄電池在線監(jiān)測儀的電流測量方法為交流放電法，所以放
電電流比較小，如測量2V的電池需要5A電流，測量12V電池僅需要 使用2A的電流，而放電的時間也比較短，完成每節(jié)電池測量時間約 為10秒種，完成整個單元測試時間小于2分鐘，總的放電功率不大， 因此放電模塊可以集成到測量單元內(nèi)，由中央處理單元通過片內(nèi)DA 給出放電電流的信號去控制放電模塊，并把實(shí)際放電電流信號經(jīng)處 理后傳給單片機(jī)的片上AD，通過PID調(diào)節(jié)可以控制放電電流的波形 和大小，同時，通過電子開關(guān)可以對不同的電池通道進(jìn)行切換，分 別測量其交流分量和直流分量。其中直流分量為電池電壓，交流分 量通過傅里葉變換求出其與電流信號相同頻率的分量，并可算出其 相位關(guān)系。這樣，便可計(jì)算出電池內(nèi)阻。即構(gòu)成一個環(huán)閉，所以能 夠把放電模塊集成于放電電流測量單元中。該實(shí)用新型的蓄電池在線檢測儀通?？梢杂袃煞N結(jié)構(gòu)形式，根 據(jù)主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元結(jié)合的方式分為集中式結(jié)構(gòu)和
分布式結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式，請參照圖2所示，該蓄電池在線檢測儀 一種實(shí)施例的集中式結(jié)構(gòu)示意圖，該集中時結(jié)構(gòu)的主機(jī)功能單元的 電路板上設(shè)有板連接器插槽，設(shè)置輔助測量功能單元的電路板上設(shè) 有板連接插口，該輔助測量功能單元的板連接插口與主機(jī)功能單元 的電路板的板連接器插槽相互插設(shè)連接，這種結(jié)構(gòu)形式可以根據(jù)實(shí) 際需求隨時增加或減少測試模塊，不但減少浪費(fèi)同時也提高了監(jiān)測 儀的適應(yīng)性，而每個插槽是獨(dú)立工作獨(dú)立監(jiān)測，從結(jié)構(gòu)上就減少了 故障率，也提高了擴(kuò)展性，提高了適應(yīng)性，減少了維修成本和維修 難度。該機(jī)可同時插入8個模塊，在對蓄電池組進(jìn)行監(jiān)測時，可形 成兼容54路、48路、40路、32路、28路、24路等多種模式。
請參照圖3所示，該蓄電池在線檢測儀一種實(shí)施例的集中式結(jié) 構(gòu)示意圖，該分布式結(jié)構(gòu)的主機(jī)功能單元的電路板單獨(dú)設(shè)于主機(jī)箱 內(nèi)，該設(shè)置輔助測量功能單元的電路板設(shè)于子機(jī)箱中，該主機(jī)箱和 子機(jī)箱上均設(shè)用用于主機(jī)箱和子機(jī)箱相互連接的信號接口，該信號 接口分別與主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元連接，通常該主機(jī)箱 和子機(jī)箱上設(shè)置的用于主機(jī)箱和子機(jī)箱相互連接的信號接口為 RS485通訊端口 ，這種分布式蓄電池在線監(jiān)測儀其內(nèi)部為單模塊結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)是可以根據(jù)實(shí)際需求隨時增加測試模塊，各測試模塊通過外部 連線與主控制臺相連接，不但減少浪費(fèi)同時也提高了監(jiān)測儀的適應(yīng) 性。而每個模塊獨(dú)立工作獨(dú)立監(jiān)測，從結(jié)構(gòu)上就減少了故障率，也提髙了擴(kuò)展性，提髙了適應(yīng)性，減少了維修成本和維修難度。連接
數(shù)量不同的模塊，在對蓄電池組進(jìn)行監(jiān)測時，可形成兼容8路、16 路、20路、24路、28路、32路、40路、48路、54路等多種模式。 該主機(jī)箱上還設(shè)置有用于向外接設(shè)備如電腦存儲和傳輸數(shù)據(jù)的 USB(Universal Serial Bus的縮寫，艮卩"通用串行總線")標(biāo)準(zhǔn)接 口，該USB接口具有USB模塊，USB模塊與主機(jī)箱內(nèi)電路板上主機(jī)功 能單元的中央處理器連接使檢測數(shù)據(jù)和通過USB傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中， 通過專用的上位機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、生成測試報(bào)告和打印報(bào)告。
權(quán)利要求1、一種蓄電池在線監(jiān)測儀，用于監(jiān)在線測蓄電池的電學(xué)特性，該蓄電池在線監(jiān)測儀包括電源、顯示屏、外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的中央處理器、存儲器、地址編碼、電壓測量模塊、放電模塊、放電電流測量單元、放電控制模塊和放電模塊，其特征在于，該中央處理器與存儲器和地址編碼連接并一體集成于一個單獨(dú)的電路板上作為主機(jī)功能單元，電壓測試模塊、放電模塊、放電電流測量單元、放電控制模塊和放電模塊設(shè)于一個單獨(dú)的電路板上作為輔助測量功能單元，主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元之間相互連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的蓄電池在線監(jiān)測儀，其特征在于，放電 模塊集成于放電電流測量單元中。
3、 如權(quán)利要求1所述的蓄電池在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述 的設(shè)置主機(jī)功能單元的電路板上設(shè)有板連接器插槽，設(shè)置輔助測量 功能單元的電路板上設(shè)有板連接插口，該輔助測量功能單元的板連 接插口與主機(jī)功能單元的電路板的板連接器插槽相互插設(shè)連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的蓄電池在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述 的設(shè)置主機(jī)功能單元的電路板單獨(dú)設(shè)于主機(jī)箱內(nèi)，該設(shè)置輔助測量 功能單元的電路板設(shè)于子機(jī)箱中，該主機(jī)箱和子機(jī)箱上均設(shè)用用于 主機(jī)箱和子機(jī)箱相互連接的信號接口，該信號接口分別與主機(jī)功能 單元和輔助測量功能單元連接。
5、 如權(quán)利要求4所述的蓄電池在線監(jiān)測儀，其特征在于，該主 機(jī)箱和子機(jī)箱上設(shè)置的用于主機(jī)箱和子機(jī)箱相互連接的信號接口為 RS485通訊端口。
6、如權(quán)利要求l所述的蓄電池在線監(jiān)測儀，其特征在于，該主 機(jī)箱上還設(shè)置有USB接口連接器，該USB接口連接器與中央處理器 連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蓄電池在線監(jiān)測儀，用于在線監(jiān)測蓄電池的電學(xué)特性，該蓄電池在線監(jiān)測儀包括電源、顯示屏、外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的中央處理器、存儲器、地址編碼、電壓測量模塊、放電模塊、放電電流測量單元、放電控制模塊和放電模塊，該中央處理器與存儲器和地址編碼連接并一體集成于一個單獨(dú)的電路板上作為主機(jī)功能單元，電壓測試模塊、放電模塊、放電電流測量單元、放電控制模塊和放電模塊設(shè)于一個單獨(dú)的電路板上作為輔助測量功能單元，主機(jī)功能單元和輔助測量功能單元之間相互連接，該蓄電池在線檢測儀能夠根據(jù)測量的需要組裝不同模塊，測量更加準(zhǔn)確方便。
文檔編號G01R31/36GK201262643SQ20082014680
公開日2009年6月24日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者王汝鋼 申請人:深圳市普祿科智能檢測設(shè)備有限公司