一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、監(jiān)測(cè)主機(jī)及若干個(gè)單體蓄電池采集模塊，每個(gè)單體蓄電池采集模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)12只蓄電池單體電壓、內(nèi)阻測(cè)試及均衡操作，監(jiān)測(cè)主機(jī)通過RS485與采集模塊通訊，讀取每節(jié)電池的電壓及內(nèi)阻值，通過TFT顯示屏呈現(xiàn)給用戶，監(jiān)測(cè)主機(jī)提供了告警無源輸出觸點(diǎn)及RS232、RS485接口與上位機(jī)通訊。本實(shí)用新型蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可監(jiān)測(cè)蓄電池的組電壓、充放電狀態(tài)及電流、單體電流電壓、單體電池內(nèi)阻等蓄電池的重要參數(shù)，并能對(duì)單體蓄電池的電壓進(jìn)行均衡操作，使蓄電池電壓始終保持在合理的浮充范圍內(nèi)，延長蓄電池的使用壽命。
【專利說明】一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池作為通信電力系統(tǒng)的后備電源，為其各種重要系統(tǒng)中二次系統(tǒng)負(fù)載提供安全、穩(wěn)定、可靠的保障，確保繼電保護(hù)、通信設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，蓄電池的穩(wěn)定性和在放電過程中能提供給負(fù)載的實(shí)際容量對(duì)確保通信等重要設(shè)備的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。通信系統(tǒng)及電力系統(tǒng)隨著中國城市化的發(fā)展，覆蓋區(qū)域日益完善，穩(wěn)定運(yùn)行的重要性舉足輕重，如何維護(hù)好電力局這一重要系統(tǒng)，蓄電池這一最后一道防線，已經(jīng)成為了行業(yè)內(nèi)最關(guān)心的問題之一。
[0003]我公司研制出了 YW-ZXlOl蓄電池組在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)測(cè)兩組蓄電池的組電壓、充放電狀態(tài)及電流、單體電流電壓、單體電池內(nèi)阻等蓄電池的重要參數(shù)，并能對(duì)單體蓄電池的電壓進(jìn)行均衡操作，使蓄電池電壓始終保持在合理的浮充范圍內(nèi)，延長蓄電池的使用壽命。
[0004]該系統(tǒng)投入運(yùn)行提高后備電源系統(tǒng)的保障度，最大限度地延長蓄電池的使用壽命，節(jié)約運(yùn)營成本，為蓄電池系統(tǒng)管理提供可靠有效的管理方法，同時(shí)將斷電所引起的供電中斷的危險(xiǎn)降到最低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述存在問題和不足，提供一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),用于監(jiān)測(cè)蓄電池的組電壓、充放電狀態(tài)及電流、單體電流電壓、單體電池內(nèi)阻等蓄電池的重要參數(shù)，并能對(duì)單體蓄電池的電壓進(jìn)行均衡操作，使蓄電池電壓始終保持在合理的浮充范圍內(nèi)，延長蓄電池的使用壽命。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、監(jiān)測(cè)主機(jī)及若干個(gè)單體蓄電池采集模塊，每個(gè)單體蓄電池采集模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)12只蓄電池單體電壓、內(nèi)阻測(cè)試及均衡操作，所述監(jiān)測(cè)主機(jī)通過RS485與采集模塊通訊，讀取每節(jié)電池的電壓及內(nèi)阻值，通過TFT顯示屏呈現(xiàn)給用戶，監(jiān)測(cè)主機(jī)提供了告警無源輸出觸點(diǎn)及RS232、RS485接口與上位機(jī)通訊。
[0007]上述監(jiān)測(cè)主機(jī)設(shè)有均衡工作模式、內(nèi)阻測(cè)試模式、電壓溫度巡檢模式三
[0008]種工作模式狀態(tài)，并可自動(dòng)切換；開啟均衡工作模式后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷蓄電
[0009]池組的充放電狀態(tài)，當(dāng)蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)進(jìn)入均衡模式，均衡完成
[0010]后自動(dòng)退出均衡模式進(jìn)入電壓內(nèi)阻測(cè)試模式；
[0011]所述內(nèi)阻測(cè)試模式包括蓄電池內(nèi)阻測(cè)試及連接條內(nèi)阻測(cè)試，系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)阻測(cè)試模式后即逐一完成所監(jiān)測(cè)電池的內(nèi)阻與連接條內(nèi)阻的測(cè)試；
[0012]所述電壓溫度巡檢模式在開啟后可以檢測(cè)每節(jié)蓄電池的單體溫度。
[0013]上述蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)有蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的端電壓及充放電電流，并實(shí)時(shí)判斷蓄電池的充放電狀態(tài)是均充、浮充還是放電狀態(tài)，蓄電池在浮充狀態(tài)下可轉(zhuǎn)入均衡模式。
[0014]蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)有聲光報(bào)警裝置，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)超過參數(shù)越限設(shè)置值后，將以不同的顏色顯示出來，告警指示頭亮，并提供無源輸出告警觸點(diǎn)。
[0015]本實(shí)用新型蓄電池采集模塊功能:1、單體電壓監(jiān)測(cè)功能，每個(gè)采集模塊可對(duì)12只2V單體蓄電池電壓進(jìn)行巡檢測(cè)試，電壓測(cè)試精度可達(dá)0.1%;2、單體蓄電池內(nèi)阻及連接條內(nèi)阻測(cè)試功能，內(nèi)阻測(cè)試分辨率可達(dá)ΙιιΩ系統(tǒng)采用分段式小電流放電法測(cè)試電池內(nèi)阻，不對(duì)系統(tǒng)注入任何信號(hào)，無需電池脫離系統(tǒng)；3、蓄電池電壓均衡功能，均衡技術(shù)采用間歇式優(yōu)先充電的雙閉環(huán)控制模型，內(nèi)部采用固態(tài)開關(guān)而非觸點(diǎn)繼電器，無拉弧、無明火、壽命長；4、環(huán)境溫度測(cè)試功能，每個(gè)模塊配有一個(gè)數(shù)字溫度傳感器，可監(jiān)測(cè)附近環(huán)境溫度可選擇其中一節(jié)蓄電池進(jìn)行溫度測(cè)試；5、上位機(jī)通訊功能，每個(gè)測(cè)試模塊設(shè)有一個(gè)地址碼，所有測(cè)試功能可通過上位機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。
[0016]本實(shí)用新型蓄電池智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有如下功能:
[0017]1.多種工作模式，蓄電池智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有均衡工作模式、內(nèi)阻測(cè)試模式、電壓溫度巡檢模式三種工作模式狀態(tài)，并可自動(dòng)切換；
[0018]2.多組電池測(cè)量及均衡控制，每個(gè)本地系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制；
[0019]3.蓄電池均衡功能，開啟均衡功能后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷蓄電池組的充放電狀態(tài)，當(dāng)蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)進(jìn)入均衡模式，均衡完成后自動(dòng)退出均衡模式進(jìn)入電壓內(nèi)阻巡檢模式。
[0020]4.內(nèi)阻測(cè)試功能，內(nèi)阻測(cè)試包括蓄電池內(nèi)阻測(cè)試及連接條內(nèi)阻測(cè)試，系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)阻測(cè)試模式后即逐一完成所監(jiān)測(cè)電池的內(nèi)阻與連接條內(nèi)阻的測(cè)試；
[0021]5.蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的端電壓及充放電電流，并實(shí)時(shí)判斷蓄電池的充放電狀態(tài):均充、浮充及放電狀態(tài)，蓄電池在浮充狀態(tài)下可轉(zhuǎn)入均衡模式；
[0022]6.單體溫度測(cè)試功能，開啟單體溫度測(cè)試功能后在電壓溫度巡檢模式下可以檢測(cè)每節(jié)蓄電池的單體溫度；
[0023]7.數(shù)據(jù)分析功能，本地系統(tǒng)具有多種數(shù)據(jù)排序功能，包括內(nèi)阻高低排序、連接條內(nèi)阻高低排序、電壓高低排序、溫度高低排序；
[0024]8.參數(shù)設(shè)置功能，可實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)高低越限參數(shù)設(shè)置，包括內(nèi)阻高低越限、連接條內(nèi)阻高低越限、電壓高低越限、溫度高低越限等，可能過參數(shù)設(shè)置界面開啟或關(guān)閉均衡模式與單體溫度測(cè)試功能。在參數(shù)設(shè)置界面可手動(dòng)進(jìn)入內(nèi)阻測(cè)試功能；
[0025]9.多種數(shù)據(jù)上傳功能，系統(tǒng)提供以太網(wǎng)接口及RS232、RS485、CAN接口的數(shù)據(jù)上傳功能；
[0026]10.多種告警呈現(xiàn)方式，系統(tǒng)具有聲光報(bào)警功能，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)超過參數(shù)越限設(shè)置值后，將以不同的顏色顯示出來，告警指示頭亮，并提供無源輸出告警觸點(diǎn)。
[0027]本實(shí)用新型蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可監(jiān)測(cè)蓄電池的組電壓、充放電狀態(tài)及電流、單體電流電壓、單體電池內(nèi)阻等蓄電池的重要參數(shù)，并能對(duì)單體蓄電池的電壓進(jìn)行均衡操作，使蓄電池電壓始終保持在合理的浮充范圍內(nèi)，延長蓄電池的使用壽命。
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0029]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0031]圖2為本實(shí)用新型模塊接線端子圖；
[0032]圖3為本實(shí)用新型模塊連接24節(jié)蓄電池的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型為一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、監(jiān)測(cè)主機(jī)及若干個(gè)單體蓄電池采集模塊，每個(gè)單體蓄電池采集模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)12只蓄電池單體電壓、內(nèi)阻測(cè)試及均衡操作，監(jiān)測(cè)主機(jī)通過RS485與采集模塊通訊，讀取每節(jié)電池的電壓及內(nèi)阻值，通過TFT顯示屏呈現(xiàn)給用戶，監(jiān)測(cè)主機(jī)提供了告警無源輸出觸點(diǎn)及RS232、RS485接口與上位機(jī)通訊。
[0034]監(jiān)測(cè)主機(jī)設(shè)有均衡工作模式、內(nèi)阻測(cè)試模式、電壓溫度巡檢模式三種工作模式狀態(tài)，并可自動(dòng)切換；開啟均衡工作模式后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷蓄電池組的充放電狀態(tài)，當(dāng)蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)進(jìn)入均衡模式，均衡完成后自動(dòng)退出均衡模式進(jìn)入電壓內(nèi)阻測(cè)試模式。
[0035]內(nèi)阻測(cè)試模式包括蓄電池內(nèi)阻測(cè)試及連接條內(nèi)阻測(cè)試，系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)阻測(cè)試模式后即逐一完成所監(jiān)測(cè)電池的內(nèi)阻與連接條內(nèi)阻的測(cè)試。
[0036]電壓溫度巡檢模式在開啟后可以檢測(cè)每節(jié)蓄電池的單體溫度。
[0037]設(shè)有蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的端電壓及充放電電流，并實(shí)時(shí)判斷蓄電池的充放電狀態(tài)是均充、浮充還是放電狀態(tài)，蓄電池在浮充狀態(tài)下可轉(zhuǎn)入均衡模式。
[0038]包括聲光報(bào)警裝置，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)超過參數(shù)越限設(shè)置值后，將以不同的顏色顯示出來，告警指示頭亮，并提供無源輸出告警觸點(diǎn)。
[0039]本實(shí)用新型每個(gè)采集模塊可對(duì)12只2V單體蓄電池電壓進(jìn)行巡檢測(cè)試，電壓測(cè)試精度可達(dá)0.1%;單體蓄電池內(nèi)阻及連接條內(nèi)阻測(cè)試功能，內(nèi)阻測(cè)試分辨率可達(dá)ΙιιΩ系統(tǒng)采用分段式小電流放電法測(cè)試電池內(nèi)阻，不對(duì)系統(tǒng)注入任何信號(hào)，無需電池脫離系統(tǒng)；蓄電池電壓均衡功能，均衡技術(shù)采用間歇式優(yōu)先充電的雙閉環(huán)控制模型，內(nèi)部采用固態(tài)開關(guān)而非觸點(diǎn)繼電器，無拉弧、無明火、壽命長；環(huán)境溫度測(cè)試功能，每個(gè)模塊配有一個(gè)數(shù)字溫度傳感器，可監(jiān)測(cè)附近環(huán)境溫度可選擇其中一節(jié)蓄電池進(jìn)行溫度測(cè)試；上位機(jī)通訊功能，每個(gè)測(cè)試模塊設(shè)有一個(gè)地址碼，所有測(cè)試功能可通過上位機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。
[0040]本實(shí)用新型整個(gè)系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)芯片和元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。主機(jī)為
[0041]高速32位工控CPU，子機(jī)為單16位工控CPU。系統(tǒng)總處理能力隨監(jiān)測(cè)蓄電池?cái)?shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整，最多可支持?jǐn)?shù)十個(gè)CPU同步運(yùn)行。蓄電池單體電壓采用獨(dú)立的高精度24位AD轉(zhuǎn)換器，分辨率在1/50000以上。
[0042]本實(shí)用新型系統(tǒng)采用了獨(dú)有的DADC構(gòu)架，將現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)施的靈活性，系統(tǒng)擴(kuò)展的靈活性和強(qiáng)大的處理能力相結(jié)合。DADC構(gòu)架可根據(jù)用戶需要靈活配置子機(jī)數(shù)量，節(jié)省了一次成本，并能靈活的進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)。DADC構(gòu)架可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境靈活安排子機(jī)安裝位置，便于采集器的安裝和布線，減小強(qiáng)電干擾。DADC構(gòu)架將高速，高精度的AD采樣和大負(fù)荷的運(yùn)算量平衡的分配到主機(jī)和子機(jī)之間，是運(yùn)行高效而復(fù)雜的SynSystem智能算法的基礎(chǔ)平臺(tái)。
[0043]本實(shí)用新型數(shù)字信號(hào)增強(qiáng)DSE技術(shù)，基于FIR數(shù)字信號(hào)處理方法對(duì)海量
[0044]AD采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，篩選和增強(qiáng)，保證了蓄電池電壓與內(nèi)阻測(cè)試精度。人性化的界面設(shè)計(jì)，裝置采用4.3寸真彩液晶屏與高分辨率觸摸屏做為人機(jī)交互界面的核心，使用舒適，操作方便快捷；多頁面設(shè)計(jì)方式，各頁面切換通觸摸屏一鍵即可完成，各頁面復(fù)雜功能也可以通過觸摸屏一鍵完成。
[0045]高安全性，所有蓄電池接入裝置前都經(jīng)過保險(xiǎn)絲，確保不會(huì)損壞蓄電池；
[0046]每個(gè)蓄電池都有各自獨(dú)立的采樣通道，隔離電壓等級(jí)達(dá)到3000V;在線內(nèi)阻測(cè)量，系統(tǒng)采用分段式小電流放電法測(cè)試電池內(nèi)阻，不對(duì)系統(tǒng)注入任何信號(hào)，無需電池脫離系統(tǒng)；均衡內(nèi)部采用固態(tài)開關(guān)而非觸點(diǎn)繼電器，無拉弧、無明火、壽命長；
[0047]高可靠性，軟件陷阱和監(jiān)控芯片雙重抗干擾設(shè)計(jì)，能保證在強(qiáng)電干擾環(huán)境下長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。采集模塊支持熱插拔和自動(dòng)識(shí)別，主機(jī)定時(shí)校準(zhǔn)采集模塊時(shí)鐘。主機(jī)和子機(jī)之間SynBus總線定時(shí)自檢,并實(shí)時(shí)顯示通信狀態(tài)。
[0048]開啟電源開關(guān)后進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主界面，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)主界面包括被測(cè)蓄電池組的端電壓、充放電狀態(tài)、充放電電流、電壓最高蓄電池的編號(hào)及電壓值、電壓最低電池編號(hào)及電壓值、內(nèi)阻最高電池編號(hào)及內(nèi)阻值、內(nèi)阻最低電池編號(hào)及內(nèi)阻值、連接內(nèi)阻最高電池編號(hào)及內(nèi)阻值、溫度最高電池編號(hào)及溫度值、蓄電池組的單體平均電壓及平均電阻值；
[0049]在主界面中點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)即可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的蓄電池單體監(jiān)測(cè)畫面。點(diǎn)擊不同的功能按鍵可以進(jìn)入不同的監(jiān)測(cè)畫面或參數(shù)設(shè)置畫面。每個(gè)單體電池監(jiān)測(cè)畫面顯示18節(jié)電池的詳細(xì)數(shù)據(jù)，包括電池序號(hào)、電壓、內(nèi)阻、連接條內(nèi)阻、溫度，通過點(diǎn)擊該畫面下的頁面數(shù)字鍵可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的單體電池監(jiān)測(cè)畫面，或者按“下一頁” “上一頁”鍵進(jìn)入相應(yīng)的單體電池監(jiān)測(cè)畫面；在第一頁單體電池監(jiān)測(cè)畫面下點(diǎn)擊“序號(hào)” “電壓” “內(nèi)阻” “連接條” “溫度”可按相應(yīng)對(duì)應(yīng)的欄目由大到小或由小到大進(jìn)行排序顯示；在任一頁單體電池監(jiān)測(cè)畫面下點(diǎn)南“返回”按鍵即返回監(jiān)測(cè)主界面。在主界面中點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置按鈕即可進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，在該參數(shù)設(shè)置畫面下通過點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)置值可以對(duì)各種監(jiān)測(cè)及告警參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
[0050]單體電壓上限/下限:單體電池電壓上下限告警值設(shè)定；
[0051]單體溫度上限/下限:單體電池溫度上下限告警值設(shè)定，該功能需配置單體溫度采集傳感器、開啟單體的“溫度測(cè)試”功能后才有效；
[0052]組電壓上限/下限:蓄電池組電壓上下限告警值設(shè)定；
[0053]電池內(nèi)阻上限:電池內(nèi)阻上限告警值設(shè)定，下限設(shè)定無效；
[0054]連接條內(nèi)阻上限:電池連接條內(nèi)阻上限告警值設(shè)定，下限設(shè)定無效；
[0055]子系統(tǒng)通信狀態(tài)畫面，在主界面中點(diǎn)擊子機(jī)狀態(tài)按鈕即可進(jìn)入子機(jī)狀態(tài)顯示界面，在該畫面下顯示每個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)前與主機(jī)的通信狀態(tài)，通信成功顯示“+++”，無通信狀態(tài)顯示“---”；
[0056]在主界面中點(diǎn)擊通信設(shè)置按鈕即可進(jìn)入通信設(shè)置顯示界面，本機(jī)IP設(shè)置:該項(xiàng)設(shè)置值表示該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處于局域網(wǎng)中的指定IP地址，同一局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)可以通過該IP地址來該問監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。RS232與RS485波特率設(shè)置:設(shè)置與上位機(jī)通信接口的波特率；時(shí)間設(shè)置:設(shè)置時(shí)間后，通過點(diǎn)擊“秒”后的空白處可以更新時(shí)間；電池組二的監(jiān)測(cè)主畫面與電池組一的監(jiān)測(cè)主畫面顯示內(nèi)容一樣。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)模式可以通過以態(tài)網(wǎng)、RS232、RS485接口進(jìn)行讀取各控制。
[0057]各端子接線說明如下:
[0058]電源開關(guān):電源可采用交直流供電方式，通過將開關(guān)拔向I，或II的位置實(shí)現(xiàn)直流供電或交流供電的選擇擇；
[0059]傳感器1:接第一組蓄電池充放電電流采集傳感器；
[0060]傳感器2:接第二組蓄電池充放電電流采集傳感器；
[0061]電源輸入:直流電源輸入端子，可采用第一組或第二組蓄電池組電壓供電；
[0062]采樣輸入:電壓采樣輸入端子，可采集第一組電池電壓及第二組電池電壓；
[0063]告警輸出:無源告警輸出觸點(diǎn)；
[0064]RS485:兩組RS485通信接口，一路與子系統(tǒng)通信，一路與上位機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳或控制；
[0065]以態(tài)網(wǎng):可通過以太網(wǎng)與上位機(jī)通信(未開放)；
[0066]CAN: CAN通信接口(未開放)；
[0067]RS232:可通過RS232接口與上位機(jī)通信。
[0068]每個(gè)子系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊可監(jiān)測(cè)12只蓄電池，每個(gè)模塊有自己的地址編號(hào)，與蓄電池連接時(shí)應(yīng)按順序接入。比如地址編號(hào)為I號(hào)的模塊監(jiān)測(cè)第I一 12節(jié)蓄電池，地址編號(hào)為2號(hào)的模塊監(jiān)測(cè)第13 — 24節(jié)蓄電池，依次類推。模塊接線端子圖2所示，I+, 1-
-----------------12+，12- 13+:分別連接被測(cè)12節(jié)電池的正負(fù)端子，13+該模塊所監(jiān)測(cè)的12節(jié)蓄電池的下一節(jié)電池的正級(jí)，以便實(shí)現(xiàn)第12節(jié)與13節(jié)蓄電池之間的連接條內(nèi)阻測(cè)試，最末一節(jié)電池可與12-接在一起；V，DQ，GND:連接一個(gè)DS18B20數(shù)字溫度傳感器；B, B, A, A:RS485接線端；Pow+, Pow-:電源供電端子；F+，F(xiàn)-:內(nèi)阻測(cè)試放電端子，連接被測(cè)12節(jié)電池的正負(fù)端。
[0069]如圖3所示，模塊連接24節(jié)蓄電池的示意圖。最后一個(gè)模塊監(jiān)測(cè)不足12節(jié)蓄電池時(shí)，最后一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊的F+接在其監(jiān)測(cè)蓄電池序列的正極，F(xiàn)-接在其監(jiān)測(cè)蓄電池序列的負(fù)極即可，但需保證最后一個(gè)模塊所監(jiān)測(cè)的蓄電池?cái)?shù)量處于6-12只之間。
[0070]一、本實(shí)用新型蓄電池采集模塊功能:1、單體電壓監(jiān)測(cè)功能，每個(gè)采集模塊可對(duì)12只2V單體蓄電池電壓進(jìn)行巡檢測(cè)試，電壓測(cè)試精度可達(dá)0.1% ;2、單體蓄電池內(nèi)阻及連接條內(nèi)阻測(cè)試功能，內(nèi)阻測(cè)試分辨率可達(dá)ΙιιΩ系統(tǒng)采用分段式小電流放電法測(cè)試電池內(nèi)阻，不對(duì)系統(tǒng)注入任何信號(hào)，無需電池脫離系統(tǒng)；3、蓄電池電壓均衡功能，均衡技術(shù)采用間歇式優(yōu)先充電的雙閉環(huán)控制模型，內(nèi)部采用固態(tài)開關(guān)而非觸點(diǎn)繼電器，無拉弧、無明火、壽命長；4、環(huán)境溫度測(cè)試功能，每個(gè)模塊配有一個(gè)數(shù)字溫度傳感器，可監(jiān)測(cè)附近環(huán)境溫度可選擇其中一節(jié)蓄電池進(jìn)行溫度測(cè)試；5、上位機(jī)通訊功能，每個(gè)測(cè)試模塊設(shè)有一個(gè)地址碼，所有測(cè)試功能可通過上位機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。
[0071]二、模塊技術(shù)參數(shù):
[0072]型號(hào):YW-ZXlOl ;模塊供電電壓:DC36-72V ;電壓采集精度:0.1%;電壓測(cè)量范圍:2V電池0-4V ;電壓采集分辨率:ImV ;內(nèi)阻測(cè)試精度:1% ;內(nèi)阻分辨率:ΙιιΩ ;內(nèi)阻測(cè)量范圍:0-65535 ιιΩ ;電壓均衡度彡0.03V ;數(shù)據(jù)上傳方式:RS485;串口波特率:默認(rèn)9600，可通過串口設(shè)置成1200、2400、4800、9600 ;校驗(yàn)位:偶校驗(yàn)；數(shù)據(jù)位:8位；停止位:1位。
[0073]三、模塊測(cè)試指令
[0074]模塊有三種工作狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)為:
[0075]工作模式(W0RK_M0DE)
[0076]01巡檢模式(電壓巡檢、溫度巡檢)
[0077]02均衡模式(單體充電模式、單體放電模式)
[0078]03內(nèi)阻檢測(cè)模式(電池內(nèi)阻、連接條內(nèi)阻)
[0079]串口通信丨丨添加楨頭楨尾:頭:0χΑΑ，尾:0xCC 0x33 0xC3 0x3C
[0080]下述串口控制指令均為16進(jìn)制格式，描述時(shí)省略了 Ox.
[0081]電壓溫度群測(cè)指令
-定義 I楨頭I功能碼I功能碼2 I楨尾-
數(shù)據(jù) AA_80H 31H CC33C33C
字節(jié)數(shù)|l |lIl丨4
[0082]該指令下發(fā)后，所有模塊進(jìn)行一次電壓溫度的巡檢動(dòng)作，但不返回?cái)?shù)據(jù)；
[0083]電壓溫度回讀指令
I楨頭j功能碼I j地址j功能碼2 j楨尾 —
數(shù)據(jù) AA_ 81Η ADDR 31Η CC33C33C
字節(jié)數(shù)|l |l |l Il 丨4
[0084]ADDR:對(duì)應(yīng)子機(jī)地址碼
[0085]對(duì)應(yīng)地址的子機(jī)收到該指令后回傳電壓溫度信息
[0086]電壓溫度測(cè)試功能返回:
歪叉I楨頭I地址I功能碼I返回?cái)?shù)據(jù)I楨尾 —
數(shù)據(jù) AA_ ADDR 31Η DATACC33C33C
字節(jié)數(shù) Il |l |l |50|4
[0087]返回DATA定義:
￥辛序號(hào)I定義I傳輸方式I放大系數(shù)I單位—
0Γ02 1# 電池電壓H— L10000V_
03~04 —2# 電池電壓H— L10000V
05~06—3# 電池電壓H— L10000V
07^08 —4# 電池電壓H— L10000V
09~10 —5# 電池電壓H—L10000V
1Γ12—6# 電池電壓H—L10000V
13~14 —7# 電池電壓H— L10000V
15~16—8# 電池電壓H— L10000V
17~18—9# 電池電壓H—L10000V
19~20—10# 電池電壓H—L10000V
2Γ22—11# 電池電壓H-L10000V
23~24一12# 電池電壓H—L10000V
25~26一 1# 電池溫度H— L100° C
27~28一 2# 電池溫度H— L100° C
29~30一 3# 電池溫度H— L100° C
3Γ32一4# 電池溫度H— L100° C
33~34一 5# 電池溫度H— L100° C
35~36一 6# 電池溫度H— L100° C
37~38一 7# 電池溫度H— L100° C
39^40一 8# 電池溫度H—L100° C
4Γ42一 9# 電池溫度H—L100° C
43~44 一 10# 電池溫度H— L100° C
45~46一11# 電池溫度H— L100° C
47?48 |l2# 電池溫度|h—LIlOO|。C49~50 I環(huán)境溫度 |H — L |100|° C
[0088]模塊數(shù)據(jù)回傳完成之后自動(dòng)進(jìn)入下一次數(shù)據(jù)采集，連續(xù)兩次讀取電壓溫度時(shí)間間隔需>20秒
[0089]上位機(jī)可以先發(fā)送一個(gè)群測(cè)指令，等待20秒之后再對(duì)每個(gè)模塊電壓溫度進(jìn)行巡檢，在沒有完成巡檢時(shí)不響應(yīng)串口指令.
[0090]均衡測(cè)試指令:
定義 I楨頭|all|功能碼I電池組號(hào)I均衡電壓I楨尾數(shù)據(jù) AA_ 80H 32H TeamNo__CC33C33C
|l |l |l Il \2 K
[0091]TeamNo子機(jī)所屬電池組號(hào)定義，此值已寫入子機(jī)內(nèi)部為I或2 ;
[0092]均衡電壓:均衡電壓值，以2個(gè)字節(jié)表示，放大1000倍，比如均衡電壓為2.25V,則該值為0x08CA ；
[0093]在均衡模式下發(fā)電壓測(cè)試指令或內(nèi)阻測(cè)試指令退出均衡模式，下次進(jìn)入均衡模式需重新發(fā)送該指令。
[0094]接收到從均衡模式退出指令進(jìn)入電壓巡檢模式時(shí)約有60秒的等待時(shí)間。
[0095]內(nèi)阻測(cè)試指令:
定義 I楨頭I功能碼11地址I功能碼2電池序號(hào)I楨尾
數(shù)據(jù) AA_ 8IH ADDR 33H η_CC33C33C
亨節(jié)數(shù) |l |l|l |l|l|4
[0096]ADDR:對(duì)應(yīng)模塊地址；
[0097]電池序號(hào)η取值O—11，O對(duì)應(yīng)該模塊下的第一號(hào)電池，依此類推；
[0098]該下發(fā)指令完成對(duì)ADDR號(hào)模塊所監(jiān)測(cè)的第η號(hào)電池進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試
[0099]內(nèi)阻測(cè)試時(shí)間約為40S，測(cè)試完成之后返回測(cè)試數(shù)據(jù)
[0100]內(nèi)阻測(cè)試開始功能返回:
_定義I楨頭I地址I功能碼I電池序號(hào)I電池內(nèi)阻I連接條內(nèi)阻I楨尾
數(shù)據(jù) AA_ ADDR 33Η η___CC33C33C
字節(jié)數(shù) |l |l |l |l\2\2K
[0101]
是義I傳輸方式I放大系數(shù)I單位
n#電池內(nèi)阻H—L Iu Ω
ntt電池連接條內(nèi)阻 Ih — L |lIu Ω~
[0102]由于內(nèi)阻測(cè)試時(shí)要對(duì)蓄電池進(jìn)行放電，連續(xù)對(duì)一個(gè)模塊所監(jiān)測(cè)的蓄電池進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試會(huì)造成模塊內(nèi)電阻溫度升高.
[0103]上位機(jī)進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試時(shí)可以先測(cè)第一個(gè)模塊的第I個(gè)電池，再測(cè)第二個(gè)模塊的第I個(gè)電池，測(cè)第3個(gè)模塊的第I個(gè)電池直到測(cè)完最后一個(gè)模塊的第一個(gè)電池后，再測(cè)第一個(gè)模塊的第2個(gè)電池，依此類推，以確保模塊發(fā)熱量不會(huì)太大。
[0104]四、模塊串口參數(shù)設(shè)置指令
[0105]模塊在通電5秒內(nèi)可接受串口設(shè)置指令，串口設(shè)置指令包括對(duì)串口波特率、組地址、子機(jī)地址的設(shè)置及對(duì)電壓、電池內(nèi)阻、連接條內(nèi)阻系數(shù)設(shè)置指令兩條。
[0106]波特率設(shè)置指令:
定義I楨頭I功能碼I設(shè)置值I楨尾數(shù)據(jù) AA_0x83 XXH CC33C33C
字節(jié)數(shù)|l |l Il 丨4
[0107]設(shè)置值:設(shè)置值為I個(gè)字節(jié)，該字節(jié)的8位表示的意義如下:
[0108]
波特蓽設(shè)罝彼____子機(jī)地址號(hào)_
8 I 7 ~ 6 I 5 —4 I 3 丨2丨1
[0109]波特率設(shè)置位:
[0110]8 位高，7 位低 00:1200 ；01:2400 ；10:4800 ；11:9600 ；
[0111]組號(hào)設(shè)置:
[0112]6 位高，5 位低 00:0 ；01:1-
[0113]子機(jī)號(hào)設(shè)置:
[0114]由高到低位4一 1，0000:0號(hào)子機(jī)0000 ;1號(hào)子機(jī)0001 ;.........
[0115]比如設(shè)置波特率為1200,組號(hào)為I,子機(jī)號(hào)為I時(shí)，該字節(jié)各位設(shè)置如下:
8|7|6|5|4|3|2|T
ο|ο|ο|ι|ο|ο|ο|Τ
[0116]即為Oxll
[0117]回傳:
￥義 I楨頭I子機(jī)號(hào)I功能碼I標(biāo)志I楨尾 —
數(shù)據(jù) AA_OxXX 0x83 0x01 CC33C33C
字節(jié)數(shù)|l |l |l Il 丨4
[0118]設(shè)置成功后，模塊會(huì)回傳上述設(shè)置成功的數(shù)據(jù)，并完成波特率與地址碼的更新。
[0119]系數(shù)設(shè)置指令:
定義 I楨頭I功能碼I電壓系數(shù)I內(nèi)阻系數(shù)I連接條系數(shù)I楨尾數(shù)據(jù) AA 0x84 Xx XX Xx xx Xx xxCC33C33C
字節(jié)數(shù) |l |l hI2I2K
[0120]電壓系數(shù)、內(nèi)阻系數(shù)、連接條系數(shù)由2個(gè)字節(jié)組成，高位在前。該系數(shù)默認(rèn)值為1000，即 0x03E8
[0121]回傳:
￥義 I楨頭I子機(jī)號(hào)I功能碼I標(biāo)志I楨尾 —
數(shù)據(jù) AA_OxXX 0x84 0x01 CC33C33C
字節(jié)數(shù)|l |l |l Il 丨4
[0122]設(shè)置成功后，模塊會(huì)回傳上述設(shè)置成功的數(shù)據(jù)，并完成系數(shù)的更新。
[0123]常用指令如下:
[0124]AA 81 01 31 CC 33 C3 3C // 電壓巡檢
[0125]AA 81 01 33 02 CC 33 C3 3C // 內(nèi)阻測(cè)試
[0126]AA 80 32 01 08 CA CC 33 C3 3C //均衡
[0127]AA 84 03 e8 03 e8 03 e8 CC 33 C3 3C 系數(shù) 1000
[0128]AA 84 04 bO 04 bO 04 bO CC 33 C3 3C 系數(shù) 1200
[0129]AA 83 11 CC 33 C3 3C 波特率 1200 組號(hào) I 子機(jī)號(hào) I
[0130]AA 83 51 CC 33 C3 3C 波特率 2400 組號(hào) I 子機(jī)號(hào) I
[0131]AA 83 91 CC 33 C3 3C 波特率 4800 組號(hào) I 子機(jī)號(hào) I
[0132]AA 83 Dl CC 33 C3 3C 波特率 9600 組號(hào) I 子機(jī)號(hào) I
[0133]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機(jī)、監(jiān)測(cè)主機(jī)及若干個(gè)單體蓄電池采集模塊，每個(gè)單體蓄電池采集模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)12只蓄電池單體電壓、內(nèi)阻測(cè)試及均衡操作，所述監(jiān)測(cè)主機(jī)通過RS485與采集模塊通訊，讀取每節(jié)電池的電壓及內(nèi)阻值，通過TFT顯示屏呈現(xiàn)給用戶，監(jiān)測(cè)主機(jī)提供了告警無源輸出觸點(diǎn)及RS232、RS485接口與上位機(jī)通訊；還設(shè)有蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的端電壓及充放電電流，并實(shí)時(shí)判斷蓄電池的充放電狀態(tài)是均充、浮充還是放電狀態(tài)，蓄電池在浮充狀態(tài)下轉(zhuǎn)入均衡模式，延長蓄電池的使用壽命；包括聲光報(bào)警裝置。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK203981853SQ201320722890
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】趙應(yīng)龍, 王偉, 曾建斌 申請(qǐng)人:廣州優(yōu)維電子科技有限公司