智能蓄电池在线监测仪的设计

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1、智能蓄电池在线监测仪的设计

2、第1...lunouseg(this)">其工作方式有手动测量、自动测量和遥控测量三种。自动测量又分为实时检测和定时检测，定时检测的时间间隔可根据用户要求设定。遥控测量是在集中监控情况下，由上位机通过本仪器接口向仪器发送测量命令，在接收到命令后由仪器开始测量，并将测量数据及判定结果送到上位机。手动测量由用户通过操作面板启动测量。手动测量的结果可立即由打印机打印出来，而自动测量和遥控测量得到的结果将存于机内，并可随时用手动操作方式将其打印出来。该仪器还有判定越限及报警功能，如发现异常电

3、池，则立即发出报警信号，同时将异常电池的组号、序号、电压值、检测日期及时间打印出来。此外，本仪器还可测量电池组的充、放电电流，监测电池组的自放电率，并可计算电池组的充、放电容量和电池组的效率。2　　智能蓄电池在线监测仪的设计

4、第1...lunouseg(this)">其工作方式有手动测量、自动测量和遥控测量三种。自动测量又分为实时检测和定时检测，定时检测的时间间隔可根据用户要求设定。遥控测量是在集中监控情况下，由上位机通过本仪器接口向仪器发送测量命令，在接收到命令后由仪器开始测量，并将测量数据及判定结果送到上位

5、机。手动测量由用户通过操作面板启动测量。手动测量的结果可立即由打印机打印出来，而自动测量和遥控测量得到的结果将存于机内，并可随时用手动操作方式将其打印出来。该仪器还有判定越限及报警功能，如发现异常电池，则立即发出报警信号，同时将异常电池的组号、序号、电压值、检测日期及时间打印出来。此外，本仪器还可测量电池组的充、放电电流，监测电池组的自放电率，并可计算电池组的充、放电容量和电池组的效率。2工作原理和电池本仪器设计的关键部分在于它的采集器。对蓄电池组进行测量要考虑的首要问题是每只蓄电池之间都有电位的联系，由于电池

6、组中的电池数量较多，整组电压很高，因此直接测量比较困难。目前对蓄电池组监测的采集方式都是采用双刀继电器进行切换，如图2所示。由力疔见，每一只电池的两端都与一只双刀继电器的两对常开接点相连接。这样当继电器都不动作时，所有电池均与测量回路断开。当需要测量某只电池时，所对应的那只继电器闭合，以使该电池的负端接到测量电池地，电池的正端经缓冲器进入A/D转换器。此时其它电池与测量电路仍处于隔离状态，因而对测量没有影响。用此方法虽可完成对电池组的测量，但需要的继电器太多，仪器的体积大，功耗和成本及故障率也较高。而本设计采用

7、的则是一种悬浮测量方法进行采样，其原理如图3所示。它是利用模拟开关完成对被测量的电池的切换。两片模拟开关采用差动方式连接，模拟开关的工作电源均由所测量的差动方式连接，模拟开关的工作电池均由所测量的蓄电池来提供。这样就解决了电池组的电池数量多、电压高、难以测量的问题。为了保证蓄电池组的电压不影响测量系统的工作，本设计采用光电耦合器来进行隔离，从而构成了悬浮采样系统。该悬浮系统的工作过程为：单片机通过控制端CA、CB来同时控制模拟开关A1和A2。如果控制模拟开关同时选中输入端I2，则模拟开关A1输出端OUT1输出电

8、池E2的正端电压，而模拟开关A2的输出端OUT2输出则是E2的负端电压。500)this.style.ouseg(this)">如果将OUT2接到测量系统的地电平，OUT1接到测量系统的信号输入端，那么测量结果即是电池E2的值。这样，单片机通过控制CA和CB就可完成对E1～E4的端电压的测量。此种悬浮采样方式利用独特的采样方法来完成对蓄电池组的测量。它的特点是采样器体积小、功耗低、成本低。用单片机作为整机的核心部件，它既可完成对蓄电池的采样控制、数据采集和数据处理，又可负责人机对话、输入控制命令、设置参数、输出

9、显示数据、输出打印数据以及输出报警信号，还可通过通讯接口接受命令和发送数据及报警信号。在数据采集时，单片机通过采集器接口控制采集器，以完成对被测电池的选择，被测信号通过缓冲器输入到A/D转换器MC14433，经A/D转换后的数字信号再经光电耦合器隔离后进入单片机，在单片机内进行处理，并存储起来，最后将根据要求输出数据或报警信号。3软件设计本装置的系统软件采用模块化设计，由汇编语言编程的若干子程序块组成。其中包括主程序，数据采集及处理子程序，超限判断及报警子程序，人机对话及打印子程序，中断处理子程序等。系统主程序

10、用于完成仪器的自检和初始化。自检包括RAM工作区、A/D转换器及其模拟采样通道、串口及打印机等的自检。初始化将对仪器初始状态给予设定，包括定时器和串口的设定及分配、中断系统的开放、看门狗的启动等。主程序的最后部分是执行指令以使其进入空闲状态。本装置所监测的对象是蓄电池，除了在电池的充电和放电过程中需要对它们进行实时监测外，其它情况下均为每隔一定的时间时隔测量一次。因此，本装置的测量方式