通信电源监控系统中蓄电池监控模块的设计

通信电源监控系统中蓄电池监控模块的设计
发布时间:2019-10-19 09:59:07
  1.介绍

  在本地通信功率监视系统中,电池监视模块是一个相对独立的单元,具有自己的处理器单元和数据采集单元。因此,它可以用作本地通信电源监视系统的一部分,并且可以简单地扩展为独立的电池在线检测器。本文详细介绍了具有两级分布式系统结构的本地通信电源集中监控系统中的电池监控模块的设计。

  2.电池监控单元的总体实现方案

  电池监控一直是国内外研究的热点和难题。在该系统中,电池监视单元主要完成以下功能:在线检测剩余电量,平均/浮动充电模式转换,单端电压测试和反向电池检测,电池体温测试等。总体实现如图1所示。
  处理器模块是电池监控单元的核心。在这里,我们采用ATMEL最新的RISC高性能微控制器AT90S8515和FLASHROM,其大容量为8KB,不仅确保了高速分析和处理大量数据,而且实现了数据的存储和查询。

  在数据采集模块中,电池监视单元处理数据对准确性有特殊要求(例如电池内阻的测量通常为mΩ级,并且必须有足够的位数),同时,因为电池内部电阻,低压正在慢慢改变时变信号,因此我们采用了16位Σ-A/D转换器AD7715Δ型,它具有零自调整,自动校准范围功能,可以保证高精度测量的,并具有SPI接口,可以方便地与单片机接口。

  电池监视单元配备有RS485通信接口,可与前端主处理器交换数据。因此,在该系统中,电池监视模块实际上与作为智能设备的主监视模块连接。下面是内部电阻检测模块,单​​电压测试模块和单温度测试模块的详细介绍。由于当前测试模块的直流数据采集和处理与主处理单元的相似,因此在此不再赘述。

  3.在线检测电池剩余容量
  电池的剩余容量是用户最关心的问题,它与整个电源系统的可靠性密切相关,电池的剩余功率越高,系统的可靠性越高,否则。因此,实时在线监测电池的剩余电量而不消耗电池的能量并且不影响电气设备的正常运行具有重要的现实意义。

  电池是一个复杂的电化学系统,它在不同的负载条件下运行,电池实际上可以释放不同量的电量。随着电池寿命的增加,实际释放的能量将减少。过去,根据电池的端电压来判断电池及其剩余电量是多少,但该方法有很多局限性。随着电池的老化,其端子电压不会发生明显变化。因此,难以利用端子电压的变化来计算剩余电量,并且误差大。