嵌入式铅酸蓄电池组在线监测系统的设计.pdf

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1、嵌入式铅酸蓄电池组在线监测系统的设计吴铁庄任武军事交通学院天津300161摘要：介绍了铅酸蓄电池的基本工作原理，分析了国内外铅酸蓄电池组监测技术的研究现状，设计了一种铅酸蓄电池组在线监测装置，实现对蓄电池组性能参数和状态的实时监测，为电池安全运行及日常维护工作提供主要的数据依据，对保证蓄电池机械的技术效能具有重要的意义。关键词：嵌入式铅酸蓄电池组；在线监测系统；设计中图分类号：U464．93文献标识码：A文章编号：1001—0785(2012)11—0025—05Abstract：Thepaperintroducesth

2、ebasicworkingprincipleoflead—acidbattery，andanalyzestheresearchsituationofmonitoringtechnologyforlead—acidbatteriesathomeandabroad．Anon—linemonitoringdeviceforthelead-acidbatteriesisdesignedforrealtimemonitoringofperformancep~ametemandstatus，whichprovidesmaindata

3、referenceforbatteryoperatingsafetyanddailymaintenance，aswellassignificantimplicationforensuringmechanicalandtechnicalperform—anceofbatteryequipment．Keywords：embeddedlead-acidbatteries；on—linemonitoringsystem；design铅酸蓄电池自发明至今已有150多年的发展历的研究，起到了借鉴作用。美国Alber公司开发了程，在理

4、论研究和产品种类、产品电气性能等方全自动电池容量测试仪(BCT一2000)、蓄电池内阻面都有了长足的进步，在交通、通信、电力、军测试仪、全功能蓄电池监控系统；瑞士Lem公司事、航海、航空等领域起到了不可缺少的重要开发了电池管理模块；韩国有人研究了光伏系统作用。中蓄电池状态的监测。另外，有人研究了VMS在我国，大部分蓄电池机械仍然使用传统的(VRLABatteryManagementSystem)阀控密封铅酸铅酸蓄电池，使用过程中存在的主要问题：蓄电蓄电池管理系统，对蓄电池进行分析、管理和控池过热得不到控制和抑制，亏损电池

5、长期与较好制，以利于蓄电池的维护，延长蓄电池的使用的电池串联使用，加剧了亏损蓄电池使用寿命的寿命。减少，同时也影响其他蓄电池的使用寿命。因此，1．2国内研究现状对嵌入式蓄电池组监测系统进行研究，设计了一国内的蓄电池在线监测技术尚处在摸索发展种嵌入式在线监测装置，实现对蓄电池组性能参阶段。目前，国内的蓄电池在线监测技术主要用数和状态的实时监测，为蓄电池的安全运行及日于监测蓄电池的电压、内阻。国内已开发出在线常维护工作提供主要的数据依据，对保证蓄电池电池检测仪，如上海顺盟生产的SMITB915、杭州机械的技术效能具有重要的意

6、义。华塑加网络科技的HBA一1001、西安柯蓝公司的CR—AC24／05等产品。这些产品可对整组电池进行1国内外蓄电池组监测技术的研究现状放电检测，检测精度较高，但在进行电池容量测近年来，国内外多家机构对蓄电池组在线监试时，必须将电池组与电源分离，这消弱了电池测系统进行了研究，目前市场上也有许多产品销组的后备完好性。售。但是，由于价格因素，国内蓄电池机械中尚如何提前发现亏损电池，确保电池组供电系没有配备类似的产品。统安全运行，延长蓄电池的使用寿命，仍然是当1．1国外研究现状前国际电学理论界和电源企业研究的焦点问题。国外蓄

7、电池监测系统的技术较成熟，其先进因此，研究科学、完善、可靠、经济的嵌入式铅技术及研究成果对我国进行有关蓄电池监测系统酸蓄电池组监测系统有着十分重要的意义。《起重运输机械》2012(11)一25—内阻检测模块、容量检测模块、通信模块、显示2嵌入式铅酸蓄电池组在线监测系统的硬模块等组成。硬件电路分为电源电路、信号采集件设计电路、信号处理电路、A／D转换电路、MCU控制嵌入式系统由硬件平台和软件平台两部分组电路、CPLD电路等。成。其中硬件平台由嵌入式微处理器和外围硬件2．1电源电路设备组成，软件平台由嵌入式操作系统和应用软采

8、用2个安森美的NCP3063专用DC。DC控制件组成。嵌入式系统架构如图1所示。器将7．5V电压通过升、降压电路得到系统工作所需的-4-5V电压，再通过LDO和DC-DC模块产生3．3V与±12V电压。设计有电池电量检测电路，当电池电量过低时，比较器U10将输出电量过低的信号发送至CPU，通过CPU控制电量检测电路发