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　　1 引言

　　在(zai)本(ben)(ben)地用通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)中，蓄(xu)電(dian)池(chi)監(jian)(jian)控(kong)(kong)模塊(kuai)是一個相對獨立的(de)單元，擁有自(zi)己的(de)處理器(qi)單元和數(shu)據(ju)采集單元。因此，它既能(neng)作(zuo)為(wei)本(ben)(ben)地用通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)一部(bu)分使用，同時加以簡單擴(kuo)展就可以成(cheng)為(wei)單獨使用的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)線檢測儀。本(ben)(ben)文詳細介紹了一套(tao)具有兩級(ji)集散式系(xi)統(tong)(tong)結(jie)構的(de)本(ben)(ben)地用通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)集中監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)中蓄(xu)電(dian)池(chi)監(jian)(jian)控(kong)(kong)模塊(kuai)的(de)設計。

　　2 蓄(xu)電(dian)池監控(kong)單元(yuan)的整體(ti)實現方案(an)

　　蓄電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)監控一直(zhi)是國(guo)內外研究(jiu)的(de)(de)熱點(dian)和難點(dian)問題，在本(ben)系統中，蓄電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)監控單(dan)元主(zhu)要完成以下幾(ji)方面的(de)(de)功能(neng)：剩余容(rong)量的(de)(de)在線檢測(ce)、均/浮充方式(shi)轉換(huan)、單(dan)體(ti)端電(dian)(dian)壓測(ce)試及(ji)落后電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)檢出、電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)體(ti)溫度測(ce)試等等。其總(zong)體(ti)實現如圖1所(suo)示。

　　圖1 蓄電池監控單元的整體硬件(jian)結構

　　處(chu)理器模塊(kuai)是蓄電池監控單元的(de)核心，在(zai)這(zhe)里我們采用了(le)ATMEL公司最新的(de)RISC高性能單片機AT90S8515及大(da)(da)容量(liang)8KB的(de)FLASHROM,不但保證了(le)對大(da)(da)量(liang)數據進行高速分析處(chu)理，而且實(shi)現(xian)了(le)對數據的(de)保存查詢。

　　在(zai)數(shu)(shu)據采集模塊中(zhong)，由(you)于蓄(xu)電池(chi)監控(kong)單元(yuan)中(zhong)需要處理(li)的(de)(de)數(shu)(shu)據對精(jing)(jing)度均(jun)有(you)(you)特殊的(de)(de)要求，（比如(ru)對蓄(xu)電池(chi)內(nei)阻(zu)的(de)(de)測量通常為mΩ級，且(qie)必須有(you)(you)足夠(gou)的(de)(de)位(wei)數(shu)(shu)），同時(shi)由(you)于蓄(xu)電池(chi)內(nei)阻(zu)、電壓均(jun)為緩慢變化的(de)(de)低時(shi)變信號，因(yin)此我們(men)采用了16位(wei)的(de)(de)Σ-Δ型(xing)A/D轉換器(qi)AD7715,它(ta)具有(you)(you)自動(dong)校(xiao)零、量程自動(dong)校(xiao)準(zhun)的(de)(de)功(gong)能(neng)，從(cong)而(er)可以保(bao)證(zheng)很高的(de)(de)測量精(jing)(jing)度，而(er)且(qie)具有(you)(you)SPI接口，可以方便(bian)的(de)(de)與單片機接口。

　　蓄電(dian)(dian)(dian)池監(jian)控單(dan)元(yuan)中設(she)有(you)RS485的通信(xin)接口，與(yu)前端機(ji)主處理器之間(jian)以(yi)通信(xin)的形勢交(jiao)換數(shu)據。因此在(zai)本系統(tong)中蓄電(dian)(dian)(dian)池監(jian)控模塊實(shi)際是作為一(yi)個智能設(she)備(bei)與(yu)主監(jian)控模塊聯系的。下面(mian)分別對內阻檢測(ce)(ce)模塊、單(dan)體電(dian)(dian)(dian)壓測(ce)(ce)試(shi)(shi)模塊、單(dan)體溫度測(ce)(ce)試(shi)(shi)模塊進行詳細(xi)的介紹。由于電(dian)(dian)(dian)流測(ce)(ce)試(shi)(shi)模塊與(yu)主處理單(dan)元(yuan)的直流數(shu)據采集(ji)與(yu)處理類似(si)，在(zai)此不再贅述。

　　3 蓄電池剩余(yu)容量的在線檢測

　　蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池的剩(sheng)余容量(liang)(liang)是用戶最為關心的一個問(wen)題，它(ta)與整個供電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)統的可(ke)靠性密切相(xiang)關，蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池剩(sheng)余電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)越(yue)高(gao)，則系(xi)(xi)統可(ke)靠性越(yue)高(gao)，否則反之。因此如何能夠在(zai)既不消耗蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池能量(liang)(liang)又不影響用電(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)備的正常(chang)工(gong)作的情況下(xia)，實(shi)時的在(zai)線監測蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池的剩(sheng)余電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)，將有重(zhong)要的實(shi)際意義(yi)。

　　蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)是個復(fu)雜的電(dian)(dian)化(hua)學系(xi)統，它(ta)在不同負(fu)載(zai)條件下運(yun)行(xing)時(shi)，蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)實際(ji)可(ke)供釋(shi)放(fang)的電(dian)(dian)量(liang)也(ye)不同。隨著蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)使用(yong)時(shi)間(jian)的增加(jia)，其實際(ji)可(ke)釋(shi)放(fang)的電(dian)(dian)量(liang)也(ye)將(jiang)下降(jiang)。過去，常(chang)依據蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的端(duan)(duan)電(dian)(dian)壓來(lai)判斷蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的好(hao)壞和其剩余電(dian)(dian)量(liang)的多少，但(dan)該方法有很大(da)的局限性。隨著電(dian)(dian)池(chi)(chi)老化(hua)，其端(duan)(duan)電(dian)(dian)壓變化(hua)不明(ming)顯。因此，利用(yong)端(duan)(duan)電(dian)(dian)壓的變化(hua)來(lai)推算其剩余電(dian)(dian)量(liang)有一定困難，誤(wu)差較大(da).