摘 要： 在後備直流電源的運用中， 閥控鉛酸蓄電池被廣泛的應用。但在詳細運用中由於缺少必要的監測手法， 一起平時監測又不具備準確的監測辦法， 所以直流電源中常由於電池疑問引發事端。規劃一種有用的蓄電池在線監測方案， 經過力控組態軟件準確掌握蓄電池電壓、內阻和剩下電量等參數， 完結了鉛酸蓄電池組監測和功用猜測的主動化。

0  引 言

現在， 電能存儲和運用首要靠蓄電池完結， 而閥控鉛酸蓄電池（ VRLAB） 因其密封性好、對環境無汙染、易於保護等長處被廣泛運用。可是由於各種緣由經常會呈現蓄電池運用壽命遠遠低於額外時刻的情況， 乃至呈現直流電源事端。

為了給VRLA 蓄電池組的查看供給一個安全牢靠的監測渠道， 將傳統的分離式查看進程有機地聯係起來， 構成一個快捷、智能型主動監測網絡, 完結對VRLA 蓄電池組及其單節電池電壓和內阻進行實時查看， 並能有用判別蓄電池組容量和功用。現擬選用電壓搜集模塊、內阻搜集模塊和組態軟件構成實時數據搜集網絡體係， 對VRLA 蓄電池組的運用進行監控， 保證電池組的長時刻有用作業。

1  體係功用

　　VRLA 分布式核算機數據監測體係是為閥控式密封鉛酸蓄電池（ VRLA） 的運轉辦理規劃的， 用於在線監測蓄電池組的運轉情況， 陳述電池組總電壓、充放電電流、電池容量、單電池電壓和內阻， 經過核算機網絡供給現場運轉數據， 完結會集監控辦理。

　　2體係構成

　　體係由現場監測機組和數據會集監控辦理服務器構成。

　　現場監測機組可由多台核算機構成分布式搜集網絡， 完結對不一樣蓄電池組的監測辦理， 搜集電池組的電壓、電流， 核算電池容量。經過核算機的RS 232 串口，將搜集的單電池電壓和內阻傳輸到核算機中， 實時顯現電池數據， 存儲數據， 查詢數據， 並智能剖析數據。

　　數據會集監控辦理服務器經過核算機網絡完結對各現場監控機的數據會集存儲、辦理和數據網絡發布。

　　各類構造（ C/ S 或B/ S 構造） 終端客戶可以經過網絡拜訪和查詢數據。

　　3  軟件規劃

　　組態軟件是數據搜集與操控的專用軟件， 能以靈活多樣的組態辦法供給傑出的用戶開發界麵和簡捷的運用辦法， 其預設置的要害模塊可以十分容易地完結和完結監控層的各項功用， 並能一起支持硬件廠家出產的各種核算機和硬件設備與高牢靠性的工控核算機和網絡體係聯係。可向悉數監控體係供給軟硬件的悉數接口， 進行體係集成。

　　力控軟件是運轉在Window s 98/ NT / 2000/ XP 操作體係上的監控組態軟件， 首要包含工程辦理器、人機界麵VIEW、實時數據庫DB、I / O 驅動程序以及各種網絡服務組件等。

　　3. 1  軟件構成及功用

　　VRLA 在線監測體係軟件的首要功用如下：

　　（ 1） 實時顯現電池組總電壓、充放電流、電池剩下容量；

　　（ 2） 主動操控單電池電壓、內阻巡檢， 並實時顯現數值；

　　（ 3） 顯現電池組總電壓和充放電流的實時趨勢曲線；

　　（ 4） 可查詢單片機電壓和內阻前史數據及報表；

　　（ 5） 可設置電池組容量值和內阻巡檢周期值；

　　（ 6） 可手動啟動內阻巡檢。

　　3. 2  軟件完結

　　主控界麵如圖1 所示， 別離顯現電池組總電壓、采樣電流、剩下電量和累積電量， 也可以設置當時電池組的電池額外容量， 並猜測剩下電量。實時趨勢曲線表現充放電進程中總電壓與充放電流之間的相互關係。

圖1 體係主控界麵圖

　　圖2 為單電池采樣界麵， 別離顯現18 節電池的單電池電壓值和內阻值。單電池電壓巡檢進程選用實時采樣辦法， 采樣時刻距離為50 ms。由於電池的內阻在短時刻內改變較小， 尤其在充電進程中， 因此， 電池內阻巡檢選用兩種辦法： 周期采樣辦法和手動采樣辦法。經過點擊 內阻監測 選項， 在內阻參數設置中填寫搜集周期時刻， 體係將按此設定值周期循環巡檢， 或許點擊 當即采樣 按鈕完結手動巡檢。

　　經過內阻的監測可以對電池的功用進行牢靠猜測，並經過組態軟件完結及時報警， 以免呈現事端。

　　3. 3有些程序規劃

　　3. 3. 1單電池內阻的守時采樣規劃

　　內阻是考核電池功用的一種適當牢靠的辦法， 經過電池內阻可以猜測其放電功用。為了可以有用地測量內阻值， 選用核算機主動周期巡檢和手動巡檢相聯係的辦法， 既可以完結巡檢的主動化， 又可以依據用戶需求實時查看。詳細程序如下：

圖2 單電池采樣界麵圖

　　3. 3. 2剩下容量的猜測核算

　　電池組剩下容量使監測可以有用地完結電池辦理，及時對電池進行充電操作， 進步電池組的運用壽命。

　　剩下容量核算選用接連體係離散化辦法， 對采樣周期離散處理後得：

　　由上式可知F（ t ） 為實踐采樣後的累積量， 近似為離散信號與采樣時刻周期T 的乘積。

　　按此公式， 剩下容量的核算程序如下：

　　4體係特色

　　對於VRLA 蓄電池組在EPS 體係中的需求， 監控軟件首要有以下幾個特色：

　　信息同享功用 體係服務器從各長途搜集站搜集當時設備運轉的實時數據， 一起將數據經過局域網或廣域網在網絡中發布， 使各個職能部門可以了解實時或前史的有關數據， 完結信息的同享。

　　強壯的監測功用 在顯現屏上以畫麵、報表、圖畫的方法動態顯現VRLA 電池組的運轉狀態和參數。顯現界麵上可顯現當時監測數據， 也可以顯現前史數據，並經過色彩改變、百分比等手法增強畫麵的可視性。

　　數據辦理功用 數據辦理功用包含： 數據存檔功用（ 體係對其從各個現場搜集的各種電壓和內阻等信息數據， 依照其不一樣類型、稱號、特點、時序等特征分類， 樹立有必要的數據庫） ; 數據顯現功用（ 體係對搜集到的各種數據， 可依照不一樣方法進行顯現， 其顯現辦法為數據、動畫、表格、圖畫、曲線等， 並可以用色彩和符號標明數據的性質） ; 數據處理功用（ 體係對存放在數據庫中的數據， 可進行最大值、最小值、平均值等的運算處理， 可依據需求生成各類報表、趨勢曲線） ; 報表生成和打印功用（ 操作人員運用體係供給的實用程序， 經過簡略的人機對話， 可完結報表的規劃， 並具有隨時打印的功用） 。

　　長途操控功用 為了進步體係的反應速度， 經過RS 485接口完結長途操控VRLA 在線監測的巡檢進程， 如手動巡檢單電池組內阻等操作。

　　5  結 語

　　經過本體係對VRLA 蓄電池組的在線監測， 克服了本來由人工查看測量不準確帶來的各種疑問。本體係可以有用掌握V RLA 蓄電池組的作業狀態， 監測蓄電池的後備運用情況。不僅可以實時在線監測電池電壓和內阻， 有用猜測總電池組容量和單電池的功用， 並且可以經過數據網絡交互完結信息同享， 進步了監測功率。本體係現已廣泛應用於國家圖書館、首都機場等工程的EPS 體係中。

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