專利名稱：可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其主要是以一控制主機(jī)分經(jīng)電子開關(guān)與多數(shù)蓄電池組連接，又由控制主機(jī)依序觸發(fā)電子開關(guān)，以循環(huán)掃描取得各電池組的電流值、溫度值及各電池端電壓，當(dāng)各項(xiàng)檢測值超過設(shè)定值時，將產(chǎn)生告警信息，并由控制主機(jī)同時予以記錄，以作為電池更新及性能檢驗(yàn)的參考依據(jù)。
對于某些特定設(shè)備如大型計(jì)算機(jī)、電信交換機(jī)等而言，電力中斷將對其造成無法估計(jì)的殺傷力，因此凡是此種重要設(shè)施均設(shè)有不斷電系統(tǒng)，以期在發(fā)生無預(yù)警停電時提供備用電源，以電信交換機(jī)為例，常態(tài)下，是由市電經(jīng)由一整流器轉(zhuǎn)換為直流電壓后，提供交換機(jī)直流的工作電源，而為使交換機(jī)在停電或該整流器故障時能夠持續(xù)正常運(yùn)作，便必須使用大量的蓄電池組作為備用電源，該蓄電池組平時并接在整流器的輸出端構(gòu)成浮充狀態(tài)，而維持充滿電壓的狀態(tài)。
又電信管理單位對于新購入的蓄電池組必須經(jīng)過初充電、放電試驗(yàn)及再充電等測試項(xiàng)目后始能完成驗(yàn)收，并加入并聯(lián)負(fù)載使用，在一般狀況下，如前所述，蓄電池組是并接在整流器輸出端，在浮充狀態(tài)下維持飽和的電力，然而由于蓄電池在一般情況下是呈浮充狀態(tài)，其未經(jīng)放電實(shí)驗(yàn)，由外觀無法看出蓄電池的性能與狀況，尤其是密閉式電池，并不如加水式鉛酸電池般可透過測量其比重而得知其容量，因此在使用狀態(tài)下的蓄電池，經(jīng)常因電池特性衰退或浮充時溫度太高造成容量降低，如缺乏檢測數(shù)據(jù)而告知維修人員便無從得知電池容量降低的信息。
因此，此種備用的蓄電池組必須通過適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測方法，才能掌握其電池特性及容量，至于傳統(tǒng)的蓄電池監(jiān)測方法如下所列(1)人工定時記錄其主要是由維修人員每日在特定時間測量蓄電池組的電壓、電流、溫度及比重值(加水式蓄電池適用)，以了解掌握各蓄電池組的特性與容量，并予以記錄作成報表，當(dāng)蓄電池組各項(xiàng)檢測值超過設(shè)定值時則予以更換，但是交換機(jī)使用的備用蓄電池組動輒需要二、三百個蓄電池，其逐一完成各蓄電池的測量作業(yè)，并記錄供作成報表，須耗時數(shù)小時，可見其作業(yè)方式十分不具效率。
而蓄電池在不特定時間所造成的異?，F(xiàn)象，也非前述人工定時記錄方式所能掌握獲悉。
(2)放電測試法如臺灣專利公報公告第一九九二四二號“電池組特性的測試方法”發(fā)明專利案，即為一種放電測試法，其是以一多回路電壓測試器通過多數(shù)組電壓試線分別連接至蓄電池組上各電池的正、負(fù)極端，隨后將輸入電源中斷，使該蓄電池組對負(fù)載放電，經(jīng)一預(yù)定放電時間后，重新開啟輸入電源使蓄電池組充電，而前述多回路電壓測試器便經(jīng)由各電壓試線所掃描取得各蓄電池的電壓數(shù)據(jù)，并予以儲存記錄，借此了解各蓄電池的特性。
但此種測試方法必須將輸入電源中斷，而在使用上存在相當(dāng)程度的危險性。如臺灣電信管理局于一九八○年三月編印由張建家先生著作的《從特殊放電架的使用—談鉛酸蓄電池容量的測試》維護(hù)通報中曾具體指出另一種最簡單的放電測試法是以通信用電流做為放電試驗(yàn)負(fù)載電流，雖然簡易但放電電流變動很大，不易取得正確值，放電終止電壓的決定更是困難，稍一處理不當(dāng)超過終止電壓值時將有可能使整個供電系統(tǒng)電壓垂下，造成通信系統(tǒng)的癱瘓，因此該種方法僅能做為概略性的參考容量值而已，使用年限較久或性能較差的電池組如要用此種方法測試，確是一冒險的方法。(摘錄自其第二頁倒數(shù)第四行起)。
除可能造成整個通信系統(tǒng)癱瘓外，前述專利案所提出的測試方法是針對單一蓄電池組進(jìn)行監(jiān)測，換言之，使用該專利的方法一是在每一蓄電池組上安裝一部監(jiān)測裝置，否則即是將該部監(jiān)測裝置逐一換裝在各蓄電池組上，但是前者的運(yùn)用方式必須付出極大成本，后者則存在作業(yè)繁復(fù)不便的缺點(diǎn)。
由此可見，前述的蓄電池特性、容量監(jiān)測方法均有檢驗(yàn)改善的必要。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其主要是以一控制主機(jī)分經(jīng)電子開關(guān)與多數(shù)蓄電池組連接，又由控制主機(jī)依序觸發(fā)電子開關(guān)，以循環(huán)掃描取得各電池組的電流值、溫度值及各電池端電壓，借以監(jiān)測記錄每一蓄電池組的容量、特性，進(jìn)而避免造成系統(tǒng)癱瘓，并可大幅度降低使用成本。
本發(fā)明另一目的在于提供一種具告警功能的蓄電池組監(jiān)測記錄方法，當(dāng)受掃描蓄電池組的電流值、端電壓或溫度超過設(shè)定值時，控制主機(jī)將通過適當(dāng)?shù)挠布b置產(chǎn)生告警信息，且將予以記錄，經(jīng)適當(dāng)?shù)墓ぷ鬈浖幚砗?，可以圖表顯示各蓄電池組出現(xiàn)異常狀況的原因、時間及頻率。
本發(fā)明又一目的在于提供一種可在非人為造成停電狀況下，利用蓄電池組放電時檢測比較各蓄電池組的容量及找出最少容量的蓄電池組或單一蓄電池的監(jiān)測方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于提供一種可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于其主要是以一控制主機(jī)經(jīng)由一多通道掃描器與多數(shù)蓄電池組連接，并由控制主機(jī)控制多通道掃描器以連續(xù)循環(huán)方式依序掃描各蓄電池組，以取得每一蓄電池組的電流值、溫度值及其上各蓄電池的端電壓，又于控制主機(jī)上輸入定時記錄周期及告警設(shè)定值，在掃描過程中每到達(dá)定時周期，控制主機(jī)即記錄儲存掃描各蓄電池組所讀取的檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)所掃描蓄電池組的電流值、溫度值或端電壓高于或低于設(shè)定值時，控制主機(jī)將通過適當(dāng)?shù)母婢b置產(chǎn)生告警信號。
前述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，該控制主機(jī)是由微處理器、存儲器、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、多工器及解碼器組成，其特征在于微處理器是通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、多工器與多通道掃描器連接，又通過解碼器控制多通道掃描器的掃描順序。
前述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于該多通道掃描器是由多數(shù)電子開關(guān)所組成，該電子開關(guān)的組數(shù)是配合蓄電池組，各電子開關(guān)上的各接點(diǎn)兩端分別連接至控制主機(jī)的多工器輸入端及各蓄電池組上所設(shè)電流檢測器、溫度檢測器及各蓄電池極端上。
前述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于該控制主機(jī)的微處理器可通過RS—232接口與個人計(jì)算機(jī)連線，利用個人計(jì)算機(jī)根據(jù)掃描各蓄電池組所讀取檢測數(shù)據(jù)繪成特性曲線或圖形。
前述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于該控制主機(jī)的微處理器可通過RS—485接口與其他控制主機(jī)連線。
本發(fā)明的監(jiān)測方法至少具備下列優(yōu)點(diǎn)(1)符合經(jīng)濟(jì)效率本發(fā)明得以單一控制主機(jī)配合多通道掃描器同時對多數(shù)蓄電池組性能進(jìn)行監(jiān)測記錄，相對于以往必須于每組蓄電池組上單獨(dú)安裝記錄器的方式，可大幅降低使用成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
(2)隨時告警功能由于本發(fā)明是以連續(xù)循環(huán)掃描方式對各蓄電池組進(jìn)行監(jiān)測，故在掃描過程中的任何時間如在溫度、電流及端電壓等特性超出原始的設(shè)定值，將即時通過告警裝置通知維修人員。
(3)易于判斷檢驗(yàn)本發(fā)明以控制主機(jī)配合多通道掃描器取得各蓄電池組的檢測數(shù)據(jù)后，可利用個人計(jì)算機(jī)及適當(dāng)軟件作成簡明的曲線圖形，以清楚顯示蓄電池組的各項(xiàng)特性及異常狀況，而可作為更新電池及檢討其性能的重要參考。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)特征及目的。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)方塊圖。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖3是本發(fā)明利用記錄數(shù)據(jù)繪制的特性圖。
為便于說明，在以下的實(shí)施例中，是以本發(fā)明運(yùn)用于電信交換機(jī)的供電系統(tǒng)實(shí)施情況進(jìn)行說明，但目的僅在便于了解該方法的內(nèi)容，而非用以限制本發(fā)明的使用對象。
如圖1所示，一交換機(jī)供電系統(tǒng)包括有一與輸入市電連接的整流器10、一連接在整流器10輸出端的交換機(jī)20及多數(shù)并接在整流器10輸出端的蓄電池組B1～Bn，其中每一蓄電池組B1～Bn分別具有廿七個蓄電池。
又本發(fā)明是以一多通道掃描器30分別與各蓄電池組B1～Bn連接，以取出各蓄電池組B1～Bn的電流值、溫度值及其上廿七個蓄電池的端電壓，該多通道掃描器30又與一控制主機(jī)40連接，控制主機(jī)40又與個人計(jì)算機(jī)50連線。
而控制主機(jī)40可控制該多通道掃描器30連續(xù)且依序掃描各蓄電池組B1～Bn，以快速地輪流讀取每一蓄電池組B1～Bn的各項(xiàng)檢測值，經(jīng)輪流讀取該各蓄電池組B1～Bn的檢測數(shù)據(jù)后，即由控制主機(jī)40進(jìn)行測量、記錄，并可提供告警功能。于是利用上述依序掃描方式可同時監(jiān)測多數(shù)蓄電池組B1～Bn的特性與容量。
至于達(dá)成前述目的、功能的具體裝置請參閱圖2所示，其中控制主機(jī)40包括有一微處理器41、一存儲器42、一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器43、一多工器44及一解碼器45等，其中該微處理器41具有讀取、運(yùn)算、比較及儲存等功能，其是通過一十六位的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器43與多工器44連接，該多工器44各輸入端則與該多通道掃描器30連接，以接收經(jīng)由多通道掃描器30送入的蓄電池組B1～Bn檢測數(shù)據(jù)。
又微處理器41是利用存儲器42儲存送入的蓄電池組B1～Bn檢測數(shù)據(jù)及各項(xiàng)設(shè)定值。
再微處理器41輸出端又與一解碼器45連接，該解碼器45是連接至多通道掃描器30上，以控制其掃描順序與動作。
另微處理器41可以RS—232接口與個人計(jì)算機(jī)50構(gòu)成連線，又得以一RS—485接口與另一控制主機(jī)構(gòu)成連線。
又該多通道掃描器30是由多數(shù)組電子開關(guān)S1～Sn組成，其組數(shù)是與蓄電池組B1～Bn相同，又每一電子開關(guān)S1～Sn上的各個接點(diǎn)是分別與所對應(yīng)蓄電池組B1～Bn上的溫度檢測點(diǎn)、電流檢測點(diǎn)及其上各蓄電池V1～V27兩極端連接，而每一電子開關(guān)S1～Sn的各個接點(diǎn)另一端則分別連接至控制主機(jī)40上多工器44的各對應(yīng)輸入端，在本實(shí)施例中，多工器44是以其四組輸入接腳T1～T4經(jīng)由電子開關(guān)S1～Sn的接點(diǎn)分別與各蓄電池組B1～Bn上分設(shè)的四組溫度檢測器連接，又以一組輸入接腳It與各蓄電池B1～Bn上所設(shè)的電流檢測器連接，再以廿七組輸入接腳J1～J27分經(jīng)電子開關(guān)S1～Sn連接至各蓄電池組B1～Bn的各蓄電池V1～V27兩極端。
再各電子開關(guān)S1～Sn是分別與解碼器45的各輸出端連接。
上述裝置是由微處理器41輸出信號經(jīng)解碼器45作解碼處理后，以其輸出端令多通道掃描器30的其中一電子開關(guān)S1導(dǎo)通，而使多工器44各輸入端經(jīng)該電子開關(guān)S1與對應(yīng)的蓄電池組B1連接，并讀取該蓄電池組B1的電流值、溫度值及各蓄電池V1～V27的端電壓，由于電子開關(guān)的動作迅速，故控制主機(jī)40讀取該筆數(shù)據(jù)可在一秒鐘以內(nèi)完成，隨后由解碼器45選擇接通另一電子開關(guān)，以掃描讀取其對應(yīng)蓄電池組的檢測數(shù)據(jù)，如無特殊狀況，微處理器41將通過解碼器45使多通道掃描器30的各電子開關(guān)S1～Sn依序?qū)ǎ⒆x取所對應(yīng)蓄電池組B1～Bn的檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)掃描至最后一個蓄電池組Sn時，再循環(huán)至第一組蓄電池組S1讀取其檢測數(shù)據(jù)，依此種流程循環(huán)且連續(xù)掃描各蓄電池組B1～Bn的檢測數(shù)據(jù)。
當(dāng)所讀取蓄電池組B1～Bn的各項(xiàng)檢測數(shù)值高于微處理器41上原始輸入的設(shè)定值時，即將由微處理器41的輸出接腳觸發(fā)適當(dāng)?shù)母婢b置，以通知維修人員。
關(guān)于本發(fā)明的“記錄”功能部份詳述如下(1)定時記錄其定時記錄的周期是預(yù)先在控制主機(jī)40上進(jìn)行設(shè)定，在控制主機(jī)40持續(xù)掃描各蓄電池組B1～Bn的過程中，如到達(dá)定時記錄周期，則微處理器41將把當(dāng)時所掃描取得各蓄電池組B1～Bn的檢測數(shù)據(jù)存入存儲器42中。
(2)放電數(shù)據(jù)記錄在持續(xù)掃描過程中，若蓄電池組B1～Bn中任一組的輸出或輸入電流值大于設(shè)定值時，亦將予以記錄，直至電流小于設(shè)定值。
再者，控制主機(jī)40的微處理器41是通過RS—232接口與個人計(jì)算機(jī)50構(gòu)成連線，該個人計(jì)算機(jī)50可通過RS—232接口自控制主機(jī)40上取得包括定時記錄數(shù)據(jù)與放電記錄數(shù)據(jù)的所有原始數(shù)據(jù)，并可通過適當(dāng)?shù)能浖幚碓撛紨?shù)據(jù)后，將整個掃描周期的過程以曲線或圖形逐一列出，借此由曲線或圖形中可清楚地顯示各蓄電池組B1～Bn的放電情形與各種異常現(xiàn)象的發(fā)生原因及時間。
如圖3所示，即根據(jù)掃描取得其中一蓄電池組的檢測數(shù)據(jù)所作的曲線圖，在圖面最左側(cè)是顯示開始記錄的時間，而T1～T4是分指該蓄電池組上四組溫度檢測器所測得的溫度特性曲線，四組溫度檢測器T1～T4分別在2814、2832、3253、2810等時間出現(xiàn)溫度異?，F(xiàn)象，其實(shí)際所測得溫度可由圖形中的刻度換算出來。其中標(biāo)示異?，F(xiàn)象發(fā)生點(diǎn)的三角形，正三角形是指溫度偏高，倒三角形則指溫度偏低。
又圖中的1～30道曲線是用以顯示該蓄電池組上各蓄電池的端電壓(由于每一蓄電池組上廿七個蓄電池中僅廿四個有實(shí)際使用，故圖形中僅顯示廿四道曲線)，由該圖形中可明顯看出，受掃描蓄電池組的所有蓄電池中，其第十三個及第十六個蓄電池在2550、3126兩個時間內(nèi)分別出現(xiàn)電壓偏低的異?，F(xiàn)象。
由上述的曲線圖形，維修人員可輕易找出該蓄電池組的電流值、溫度值及各蓄電池的端電壓，并可看出其出現(xiàn)異常現(xiàn)象的時間及數(shù)值，借此可供維修人員作為更新電池及性能檢驗(yàn)的參考。
另如前所述，該控制主機(jī)40除以RS—232接口與個人計(jì)算機(jī)50構(gòu)成連線外，亦可經(jīng)由RS—485接口與其他控制主機(jī)連線，主要作用在于當(dāng)欲監(jiān)測的蓄電池組數(shù)量超出單一控制主機(jī)的最大容量或蓄電池組分設(shè)于不同樓層、位置時，則得分別以不同的控制主機(jī)進(jìn)行監(jiān)測，并由RS—485接口使各控制主機(jī)構(gòu)成連線，而作最具效率的運(yùn)用。
權(quán)利要求
1.一種可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于其主要是以一控制主機(jī)經(jīng)由一多通道掃描器與多數(shù)蓄電池組連接，并由控制主機(jī)控制多通道掃描器以連續(xù)循環(huán)方式依序掃描各蓄電池組，以取得每一蓄電池組的電流值、溫度值及其上各蓄電池的端電壓，又于控制主機(jī)上輸入定時記錄周期及告警設(shè)定值，在掃描過程中每到達(dá)定時周期，控制主機(jī)即記錄儲存掃描各蓄電池組所讀取的檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)所掃描蓄電池組的電流值、溫度值或端電壓高于或低于設(shè)定值時，控制主機(jī)將通過適當(dāng)?shù)母婢b置產(chǎn)生告警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，該控制主機(jī)是由微處理器、存儲器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、多工器及解碼器組成，其特征在于微處理器是通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、多工器與多通道掃描器連接，又通過解碼器控制多通道掃描器的掃描順序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于該多通道掃描器是由多數(shù)電子開關(guān)所組成，該電子開關(guān)的組數(shù)是配合蓄電池組，各電子開關(guān)上的各接點(diǎn)兩端分別連接至控制主機(jī)的多工器輸入端及各蓄電池組上所設(shè)電流檢測器、溫度檢測器及各蓄電池極端上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于該控制主機(jī)的微處理器可通過RS—232接口與個人計(jì)算機(jī)連線，利用個人計(jì)算機(jī)根據(jù)掃描各蓄電池組所讀取檢測數(shù)據(jù)繪成特性曲線或圖形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其特征在于該控制主機(jī)的微處理器可通過RS—485接口與其他控制主機(jī)連線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可同時監(jiān)測多數(shù)電池組的連續(xù)掃描記錄方法，其主要是在多數(shù)電池組上分別取出其電流值、溫度值及各組成電池的端電壓，而分經(jīng)電子開關(guān)送至一控制主機(jī)上，該控制主機(jī)將以連續(xù)循環(huán)掃描方式依序令各電子開關(guān)導(dǎo)通，以取得所對應(yīng)電池組的各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)并予儲存，當(dāng)所測得電流值、溫度值、端電壓超過設(shè)定值時，將產(chǎn)生告警信息，且由控制主機(jī)記錄異常現(xiàn)象的發(fā)生時間及原因，以作為拆換及品質(zhì)檢驗(yàn)的依據(jù)。
文檔編號G01R19/165GK1160208SQ9610293
公開日1997年9月24日 申請日期1996年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月20日
發(fā)明者周政達(dá) 申請人:周政達(dá)