一种STM32的UPS电池故障检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种STM32的UPS电池故障检测系统，包括数据采集部分、数据转换传输部分以及上位机实时监控部分，所述的数据采集部分对单个电池内阻值以及一组电池的总电流值进行采集，采集到的数据通过所述的数据传输中位机，由其完成数据从串口RS485到网络TCP/IP协议的数据转换，上位机实现实时监控部分对整个系统实时显示监控，本发明专利技术采用不断电情况下监测电池内阻和电流大小的方法，使检测维护更加方便；另外本发明专利技术的监测过程采用一组电池配备一个电流在线监测模块可以同时检测一组电池的供电能力。本发明专利技术采用STM32单片机可降低监测成本；采用串行RS485通信传输数据，扩展性更好，传输信号更稳定。

A UPS battery fault detection system based on STM32

UPS battery fault detection system of the present invention discloses a kind of STM32, including data acquisition, data conversion and transmission part and the host computer real-time monitoring, data acquisition part of the value of the acquisition of a single battery internal resistance and current total a battery, a machine data transmission of data collected by the in the complete data from the serial port to the RS485 network TCP/IP protocol data conversion, to achieve real-time monitoring part of the whole system real-time display PC monitor, the invention adopts continuous electric condition monitoring method of battery internal resistance and current size, make inspection and maintenance more convenient; the power supply capacity of the monitoring process of the present invention also uses a set of the battery is equipped with a current online monitoring module can simultaneously detect a set of batteries. The invention adopts the STM32 single chip microcomputer to reduce the monitoring cost; the serial RS485 communication is adopted to transmit data; the expandability is better, and the transmitted signal is more stable.

【技术实现步骤摘要】
一种STM32的UPS电池故障检测系统
本专利技术涉及UPS电池的在线监测
，具体为一种STM32的UPS电池故障检测系统。
技术介绍
随着银行设备对供电电源的性能和可靠性要求越来越高，UPS得到了广泛的应用，UPS系统中后备电池的可靠供电非常重要，对UPS电池内阻进行检测，确保电池贮存有足够的能量成为一个关键问题。针对目前银行数据管理系统机房中使用的UPS电源，存在UPS电池蓄电能力不足，电池老化，又不能随时断电采用仪器来监测电池故障。传统的UPS电池检测有下列缺点：需将电池组脱离系统，增大系统死机风险；放电时间长，且需人工测试记录，工作量大，此外UPS电池一般装于箱式柜子里，测试工作开展困难；电阻丝笨重且有经热现象，不安全且工作强度大。
技术实现思路
本专利技术提出STM32的UPS电池故障检测系统，解决了现有技术中UPS电池检测未能实现的不间断在线检测问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种STM32的UPS电池故障检测系统，包括数据采集部分、中位机数据转换传输部分以及上位机实时监控部分，所述的数据采集部分对单个电池内阻值以及一组电池的总电流值进行采集，采集到的数据通过所述的数据传输部分完成数据从串口RS485到网络TCP/IP协议的数据转换，上位机实时监控部分对整个系统实时显示监控。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的数据采集部分、数据转换传输部分以及上位机实时监控部分均包括硬件部分及软件部分。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的数据采集部分硬件包括供电电源、电流在线检测模块、电阻在线检测模块以及工作指示灯。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的数据转换传输部分硬件包含供电电源、串口485转网络模块、单片机外围电路。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的上位机实时监控部分硬件包括用于和前端设备进行数据交互并判断采集到的信息是否发送控制指令或报警信息的监控主机。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的数据采集部分的软件部分为利用单片机STM32F103RCT6进行数据采集，并加RS485发送数据方案，所述的数据转换部分的软件部分采用STM32F103RCT6与HLK-RM04进行数据采集并转换程序设计。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的电阻在线检测模块包括供电电源、温度传感器、工作指示灯，所述供电电源是直接从单个电池取电，采用直流脉冲瞬间放电法对单个电池内阻以及一组电池的总电流值的采集，将采集到的电路信号传输至STM32F103RCT6单片机的A/D转换器，所述的温度传感器采集到的温度信号传输至STM32F103RCT6进行数据采集。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的电流检测模块包括由霍尔元件和磁线圈构成的霍尔电流检测电路以及电路控制核心STM32F103RCT6单片机，所述霍尔元件由电压调整器、霍尔电压发生器、线性放大器和射极跟随器组成，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压，所述的霍尔电流检测电路中还设置一电力开关，由所述单片机监测电力开关状态，所述的STM32F103RCT6单片机在片外扩展A/D转换接口。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的数据转换传输部分硬件部分供电电源为直接从单个电池取电，串口485转网络模块采用HLK-RM04设计，将串口信号传输到网络，所述的单片机外围电路包括数据转换传输过程中的信号指示灯控制元件和HLK-RM04模块配置元件。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术采用不断电情况下监测电池内阻和电流大小的方法，使检测维护更加方便；另外本专利技术的监测过程采用一组电池配备一个电流在线监测模块可以同时检测一组电池的供电能力。本专利技术采用STM32单片机可降低监测成本；采用串行RS485通信传输数据，扩展性更好，传输信号更稳定附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术电池在线监控系统的原理框图；图2为本专利技术电池在线监控系统数据采集部分电流在线检测模块原理框图；图3为本专利技术电池在线监控系统数据采集部分内阻在线检测模块原理框图；图4为本专利技术电池在线监控系统数据采集部分数据转换传输部分原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参阅图1所示，本专利技术提供一种技术方案：一种STM32的UPS电池故障检测系统，由数据采集部分、数据转换传输部分以及上位机实时监控部分组成，其中数据采集部分对单个电池内阻值以及一组电池的总电流值进行采集，采集到的数据通过所述的数据传输部分完成数据从串口RS485到网络TCP/IP协议的数据转换，上位机实时监控部分对整个系统实时显示监控。数据采集部分、数据转换传输部分以及上位机实时监控部分均包括硬件部分及软件部分。数据采集部分硬件包括供电电源、电流在线检测模块、电阻在线检测模块以及工作指示灯。参照图2所示，所述的电流检测模块包括由霍尔元件AN3503和磁线圈构成的霍尔电流检测电路以及电路控制核心STM32F103RCT6单片机，所述霍尔元件AN3503由电压调整器、霍尔电压发生器、线性放大器和射极跟随器组成，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压，根据被测电路电流与霍尔传感器输出电压间的关系I＝(40Uout+100)/4.8计算出被测电流值；所述的霍尔电流检测电路中还设置一电力开关，由所述单片机监测电力开关状态，把开关没闭合时采集到的数据作为检测电路的零电流值，当开关闭合，单片机得到开关信号，当开始把霍尔传感器采集到的数据减去零电流值进行初值消除，提高测量精度。所述的STM32F103RCT6单片机在片外扩展A/D转换接口。电流在线检测模块对一组电池的总电流值采集，将采集到的电路信号传输至STM32F103RCT6单片机的A/D转换器。参照图3所示，所述的电阻在线检测模块包括供电电源、温度传感器、工作指示灯，所述供电电源是直接从单个电池取电，采用直流放电法，让电池在2-3S时间内强制通过60A的恒定直流电流，测量此时电池两端电压。根据欧姆定律对单个电池内阻的采集，将采集到的电路信号传输至STM32F103RCT6单片机的A/D转换器，所述的温度传感器采集到的温度信号传输至STM32F103RCT6进行数据采集。参照图4所示，所述的数据转换传输部分硬件部分包含供电电源、串口485转网络模块、单片机外围电路。所述的数据转换传输部分硬件部分供电电源为直接从单个电池取电，串口485转网络模块采用HLK-RM04设计，将串口信号传输到网络，所述的单片机外围电路包括数据转换传输过程中的信号指示灯控制元件和HLK-RM04模块配置元件。本专利技术的上位机实时监控部分硬件部分包括用于和前端设备进行数据交互并判断采集到的信息是否发送控制指令或报警信息的监控主机。本专利技术的数据采集部分的软件部分为利用单片机STM32F1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，包括数据采集部分、中位机数据转换传输部分以及上位机实时监控部分，所述的数据采集部分对单个电池内阻值以及一组电池的总电流值进行采集，采集到的数据通过所述的数据传输部分完成数据从串口RS485到网络TCP/IP协议的数据转换，上位机实时监控部分对整个系统实时显示监控。

【技术特征摘要】
1.一种STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，包括数据采集部分、中位机数据转换传输部分以及上位机实时监控部分，所述的数据采集部分对单个电池内阻值以及一组电池的总电流值进行采集，采集到的数据通过所述的数据传输部分完成数据从串口RS485到网络TCP/IP协议的数据转换，上位机实时监控部分对整个系统实时显示监控。2.根据权利要求1所述的STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，所述的数据采集部分、数据转换传输部分以及上位机实时监控部分均包括硬件部分及软件部分。3.根据权利要求2所述的一种STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，所述的数据采集部分硬件包括供电电源、电流在线检测模块、电阻在线检测模块以及工作指示灯。4.根据权利要求2所述的一种STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，所述的数据转换传输部分硬件包含供电电源、串口485转网络模块、单片机外围电路。5.根据权利要求2所述的一种STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，所述的上位机实时监控部分硬件包括用于和前端设备进行数据交互并判断采集到的信息是否发送控制指令或报警信息的监控主机。6.根据权利要求2所述的一种STM32的UPS电池故障检测系统，其特征在于，所述的数据采集部分的软件部分为利用单片机STM32F103RCT6进行数据采集，并加RS485发送数据方案，所述的数据转换部分的软件部分采用S...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗培东，金涛，周玉祥，
申请(专利权)人：武汉朗宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42