專利名稱：基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及ー種基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)性能都得到了全面提升和優(yōu)化，客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和可靠性的要求也越來(lái)越高。為保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)有的通信電源系統(tǒng)均配備了蓄電池組，便于在出現(xiàn)意外斷電情況下，通信設(shè)備仍然能夠正常、穩(wěn)定エ作。全國(guó)已經(jīng)建成的移動(dòng)通訊機(jī)房和基站接近150萬(wàn)個(gè)，僅中國(guó)移動(dòng)就有90萬(wàn)個(gè)基站。每個(gè)基站有ー組或兩組48伏蓄電池。即大約有200萬(wàn)組24節(jié)電池組成的蓄電池組。蓄電池 組是通信電源設(shè)備最重要的設(shè)備之一，因電池問(wèn)題造成的通信中斷或設(shè)備損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電池本身的價(jià)值。閥控式密封鉛酸蓄電池以其體積小、重量輕、自放電小、壽命長(zhǎng)、使用方便等特點(diǎn)在移動(dòng)通信基站、機(jī)房得到了極為廣泛的應(yīng)用。但是基站蓄電池組在實(shí)際使用過(guò)程中也暴露了諸多問(wèn)題。一方面由于交流供電質(zhì)量不穩(wěn)定以及人為拉電等原因，電池組使用頻率高，而基站一般無(wú)人值守，日常維護(hù)檢修困難。另ー方面由于受到深度放電、充電不及時(shí)或充電不足等因素影響，造成蓄電池電極過(guò)早的硫酸鹽化，從而發(fā)生蓄電池容量下降過(guò)快，使用壽命縮短等問(wèn)題。因此，加強(qiáng)對(duì)蓄電池組的日常監(jiān)測(cè)和管理，及時(shí)排查隱患，確保移動(dòng)通信安全是基站設(shè)備維護(hù)工作的重要部分。目前，蓄電池檢測(cè)主要采用人工巡檢的方法，分為人工運(yùn)行檢測(cè)和人工性能檢測(cè)。人工運(yùn)行檢測(cè)要求測(cè)量電池組電壓、單電池電壓和環(huán)境溫度。人工性能檢測(cè)主要是依靠定期放電測(cè)試來(lái)進(jìn)行，通過(guò)深度放電，發(fā)現(xiàn)容量下降的電池。人工巡檢方法時(shí)效性差、人為因素影響大，風(fēng)險(xiǎn)和成本高，并且一定程度縮短電池的循環(huán)使用壽命，存在顯著的缺陷，這會(huì)直接影響安全效應(yīng)機(jī)制的可靠性，為重大通信安全事故埋下隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠克服人工檢測(cè)的缺陷，對(duì)每一個(gè)蓄電池單體單獨(dú)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立傳輸，簡(jiǎn)化接線的復(fù)雜度和系統(tǒng)終端規(guī)模，實(shí)現(xiàn)終端的小型化、智能化，提高整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性和抗干擾性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，包括電壓采集模塊，用于對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓值的放大及采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；放電電流采集模塊，用于待監(jiān)測(cè)蓄電池電流值的采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；[0009]放電控制模塊，用于控制所述放電電流采集模塊的導(dǎo)通狀態(tài)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)所述電壓采集模塊和所述放電電流采集模塊所輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后得出待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值； 通信模塊，用于將待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值數(shù)據(jù)反饋給用戶端。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊還連有溫度采集模塊。優(yōu)選的，所述電壓采集模塊通過(guò)U20DLM324運(yùn)算放大器、U20CLM324運(yùn)算放大器和U20BLM324運(yùn)算放大器對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓進(jìn)行放大濾波后發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理模塊。優(yōu)選的，所述放電電流采集模塊由電阻R45、R46、R47、R48和U21DLM324運(yùn)算放大器組成。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊為ARM M051Serial單片機(jī)芯片U1。優(yōu)選的，所述通信模塊設(shè)有保護(hù)電路。因此，本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠克服人工檢測(cè)的缺陷，對(duì)每一個(gè)蓄電池單體單獨(dú)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立傳輸，簡(jiǎn)化接線的復(fù)雜度和系統(tǒng)終端規(guī)模，實(shí)現(xiàn)終端的小型化、智能化，提高整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性和抗干擾性。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖I為本實(shí)用新型基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，包括電壓采集模塊I，用于對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓值的放大及采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；放電電流采集模塊2，用于待監(jiān)測(cè)蓄電池電流值的采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；放電控制模塊3，用于控制所述放電電流采集模塊的導(dǎo)通狀態(tài)；數(shù)據(jù)處理模塊4，用于對(duì)所述電壓采集模塊和所述放電電流采集模塊所輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后得出待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值；通信模塊5，用于將待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值數(shù)據(jù)反饋給用戶端。本實(shí)施例中數(shù)據(jù)處理模塊4還連有溫度采集模塊6，通過(guò)對(duì)蓄電池周邊溫度的測(cè)量，提高本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)精度。電壓采集模塊I通過(guò)U20DLM324運(yùn)算放大器、U20CLM324運(yùn)算放大器和U20BLM324運(yùn)算放大器對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓進(jìn)行放大濾波后發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理模塊。由U20DLM324運(yùn)算放大器、U20CLM324運(yùn)算放大器和U20BLM324運(yùn)算放大器三運(yùn)放組成的差分放大電路，具有極高的輸入阻抗，減少電路和連接線引入的誤差，電壓采集模塊I采用專用的電壓信號(hào)線與待監(jiān)測(cè)蓄電池連接。放電電流采集模塊2由電阻R45、R46、R47、R48和U21DLM324運(yùn)算放大器組成，放電控制模塊3由比較器和MOSFET (金氧半場(chǎng)效晶體管)組成，通過(guò)將數(shù)據(jù)處理模塊4輸出的控制信號(hào)與放電電流采集模塊2檢測(cè)得到的放電電流進(jìn)行比較，得到控制MOSFET的電壓用于控制MOSFET的導(dǎo)通電阻，用MOSFET導(dǎo)通電阻的值控制放電電流的值。取樣電阻R46和放電控制電路的MOSFET串聯(lián)，通過(guò)專用的電流信號(hào)線與蓄電池連接構(gòu)成放電回路。放大器對(duì)流經(jīng)采樣電阻的電流進(jìn)行放大，得到可以使數(shù)據(jù)處理単元進(jìn)行采集 的電壓值。數(shù)據(jù)處理模塊4為ARM M051Serial單片機(jī)芯片U1，首先數(shù)據(jù)處理模塊4通過(guò)放電控制模塊3使得MOSFET截止，此時(shí)放電電流為O。數(shù)據(jù)處理模塊4采集經(jīng)過(guò)電壓采集模塊I放大后的電壓VO0然后數(shù)據(jù)處理模塊4通過(guò)放電控制模塊3輸出控制電壓控制MOSFET導(dǎo)通，使得蓄電池開(kāi)始經(jīng)由放電電流采集電路放電。放電電流經(jīng)過(guò)放大輸入到數(shù)據(jù)處理模塊4。數(shù)據(jù)處理模塊4通過(guò)改變放電控制模塊3輸出的電壓，使得放電電流為精確的值I。同時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊4采集經(jīng)過(guò)電壓采集模塊I放大后的電壓VI，在5秒的時(shí)間內(nèi)重復(fù)上述步驟n次，得到n個(gè)VO和VI，經(jīng)由下面的公式計(jì)算的出蓄電池內(nèi)阻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池工作狀態(tài)的精確測(cè)量。
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R= I * n通信模塊5采用485通信方式，可以采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及多點(diǎn)共線的傳輸方式，同時(shí)設(shè)有保護(hù)電路，當(dāng)通信線路誤接高電壓、大電流時(shí)可以保護(hù)內(nèi)部電路不被毀壞。本實(shí)施例采用多脈沖小電流放電法測(cè)量蓄電池內(nèi)阻克服了普通直流放電法損傷蓄電池和交流壓降法精度不高的缺點(diǎn)。通信単元提供了多祥化的通信接ロ，可以和現(xiàn)有客戶網(wǎng)絡(luò)靈活互聯(lián)，可以和現(xiàn)有終端平臺(tái)靈活集成，這樣節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，大幅度降低了組網(wǎng)成本。因此，本實(shí)施例采用上述結(jié)構(gòu)的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠克服人工檢測(cè)的缺陷，對(duì)每一個(gè)蓄電池單體單獨(dú)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立傳輸，簡(jiǎn)化接線的復(fù)雜度和系統(tǒng)終端規(guī)模，實(shí)現(xiàn)終端的小型化、智能化，提高整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性和抗干擾性。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.ー種基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括 電壓采集模塊，用于對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓值的放大及采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊； 放電電流采集模塊，用于待監(jiān)測(cè)蓄電池電流值的采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模 塊； 放電控制模塊，用于控制所述放電電流采集模塊的導(dǎo)通狀態(tài)； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)所述電壓采集模塊和所述放電電流采集模塊所輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后得出待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值； 通信模塊，用于將待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值數(shù)據(jù)反饋給用戶端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理模塊還連有溫度采集模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述電壓采集模塊通過(guò)U20DLM324運(yùn)算放大器、U20CLM324運(yùn)算放大器和U20BLM324運(yùn)算放大器對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓進(jìn)行放大濾波后發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述放電電流采集模塊由電阻R45、R46、R47、R48和U21DLM324運(yùn)算放大器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理模塊為ARM M051Serial單片機(jī)芯片Ul。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述通信模塊設(shè)有保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，包括電壓采集模塊，用于對(duì)待監(jiān)測(cè)蓄電池兩端電壓值的放大及采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；放電電流采集模塊，用于待監(jiān)測(cè)蓄電池電流值的采集，并將采集值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；放電控制模塊，用于控制所述放電電流采集模塊的導(dǎo)通狀態(tài)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)所述電壓采集模塊和所述放電電流采集模塊所輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后得出待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值；通信模塊，用于將待監(jiān)測(cè)蓄電池內(nèi)阻值數(shù)據(jù)反饋給用戶端。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)的基于多脈沖小電流放電法的蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠克服人工檢測(cè)的缺陷，簡(jiǎn)化接線的復(fù)雜度和系統(tǒng)終端規(guī)模，實(shí)現(xiàn)終端的小型化、智能化，提高整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性和抗干擾性。
文檔編號(hào)G01R31/36GK202661604SQ20122012658
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者孫益彤 申請(qǐng)人:保定市訊通萬(wàn)捷節(jié)能科技有限公司