[實用新型]一種新型直流屏蓄電池監控系統

有效

• 申請號: 201020690844.0
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN201966639U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 王祖峰
• 申請（專利權）人: 上海納杰電氣成套有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/10
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳逸良

技術領域

本實用新型涉及輸配電技術，特別涉及一種新型直流屏蓄電池監控系統。

背景技術

直流屏是廣泛應用于水力、火力發電廠，各類變電站和其它使用直流設備的用戶(如石化、礦山、鐵路等)，為信號設備、保護、自動裝置、事故照明及斷路器分、合閘操作提供直流電源，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源—蓄電池繼續提供直流電源的重要設備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統供電的可靠性、安全性。

直流屏的心臟是蓄電池，對蓄電池進行科學的維護是直流屏的核心工作。目前還缺乏一種能夠對直流屏蓄電池進行實時監控并維護的技術。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提出一種新型直流屏蓄電池監控系統，能夠實時監測蓄電池的充放電過程中的各個參數并依據這些參數對蓄電池進行主充與浮充方式的切換，以及對蓄電池的容量進行評估的技術。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種新型直流屏蓄電池監控系統，其特征在于，包括：

一個總控制模塊，所述總控制模塊包括MPU，與MPU連接的鍵盤，通過譯碼器與MPU連接的顯示器，存儲器以及串行通信IC；

若干單元模塊，所述單元模塊包括用于控制的MPU、用于將電壓信號和電流信號轉換為數字信號AD轉換器、串行通信IC，還包括一充電電路，一蓄電池容量測量電路以及控制回路；?????485總線，所述總控制模塊與各單元模塊之間通過485總線進行數據交換。

所述總控制模塊對所有的單元模塊進行統一管理，負責收集各分模塊的關鍵信息如實時的充電電壓、電流值，通過顯示器向用戶顯示，并可以通過鍵盤接收用戶的輸入信息。它與各單元模塊之間的通訊遵循Modbus協議。

所述單元模塊能夠實時檢測蓄電池的充放電過程中的電壓、電流大小，并根據這些數據進行主充與浮充方式的切換，還可以對蓄電池的容量進行評估，對每個蓄電池分別進行充電。

本實用新型給出了一種新型的直流屏蓄電池監測系統的設計方案，此方案解決了傳統設計方案中不能為每節蓄電池提供合適浮充電壓的缺點，更有效地保證了蓄電池的長壽命運行，并且能夠減少蓄電池的備用量，有相當大的實用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體框架圖。

圖2是本實用新型的總控制模塊系統框圖。

圖3是本實用新型的單元模塊控制系統框圖。

圖4是本實用新型單元模塊的恒流充電電路圖。

圖5是本實用新型單元模塊的恒壓充電電路圖。

圖6是本實用新型直流放電法測量內阻原理圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體附圖，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，本實用新型包括一個總控制模塊，若干單元模塊，總控制模塊與各單元模塊之間通過485總線進行數據交換，各單元模塊分別連接蓄電池和220V交流電源。

如圖2所示，總控制模塊該模塊主要由以下幾部分組成:MPU，鍵盤，顯示器以及TTL至485通信電平轉換芯片，根據需要還包括其它輔助芯片：鎖存器、IO擴展芯片8255以及看門狗芯片MAX706。

總控制單元中的MPU選用最常用的AT89C51芯片，鍵盤由P1口直接擴展，顯示屏采用液晶顯示屏，為使用時清晰，可用LED背光，由MCU發出驅動。為使掉電后上次設定的參數不至于丟掉，本系統采用串行EEPROM進行掉電前的參數存儲。

由于單片機串行口輸出的是TTL電平，而常用的串行通信方式485要求相應的邏輯電平，所以系統中必須加上TTL電平至485電平轉換芯片MAX485。

如圖3所示,?單元模塊采用的是單片機控制,?MPU選用AT89C51，因為本系統中需要測量的信號是蓄電池電壓和電流，而這些量的變化都比較緩慢,?雙積分式AD已經能夠滿足要求，所以單元模塊中選用雙積分式AD轉換器MC14433。因為各單元模塊的功能是對進行電流、電壓監測并實現充電方式的自動切換，還要對蓄電池的容量進行評估,所以單元模塊內還包括一個充電電路、一個容量測量電路以及相應的控制回路。

由于分站上只有AD需要與MPU進行數據交換，并且數據線只有四條，所以本系統不需要采用數據總線的方式，可以通過P1口讀取AD的數據，從而可以把P0口和P2口均作為IO口使用，甚至P3口的RD和WR也可以IO口使用。這樣MPU自身的IO口已經能夠滿足系統的要求，不需要再擴展IO口。