一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，包括设置在后台的数据中心主机和一组设置在各铅酸蓄电池存放处的在线智能维护器；在线智能维护器中包括RS485通信电路，每台在线智能维护器的RS485通信电路至少包括一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口。主机上设置有至少一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口。本发明专利技术采用RS485总线通信网络实现各线智能维护器与中心之间的数据通信。

An on-line intelligent maintenance system of lead-acid battery based on RS485 communication of adaptive network

The invention discloses an on-line intelligent maintenance system of lead-acid battery based on RS485 communication of adaptive networking, which includes a data center host set in the background and a group of on-line intelligent maintenance devices set in each lead-acid battery storage place; the on-line intelligent maintenance device includes RS485 communication circuit, and the RS485 communication circuit of each on-line intelligent maintenance device includes at least one responsible for data transmission RS485 interface and an RS485 interface responsible for receiving data. At least one RS485 interface responsible for data transmission and one RS485 interface responsible for receiving data are set on the host. The invention adopts RS485 bus communication network to realize the data communication between each line intelligent maintainer and the center.

【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统
本专利技术涉及铅酸蓄电池在线智能维护器领域，特别是一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统。
技术介绍
目前，随着国民经济的快速发展，我国在通信、铁路、电力、数据等多种行业加速提升技术水平和规模体量，这些行业中，作为安全备份的大容量铅酸蓄电池得到大规模的应用，一方面，由于这些行业中的电池应用环境多种多样，有一些环境不利于电池的使用和维护，其附加的监控设备也不得力，大多数的监控设备对铅酸蓄电池的使用状况只能提供参考，但不能提供更有利的手段来对电池组进行有益的维护。另一方面但是这些后备电池往往长期在浮充状态或其他各种非最佳工作条件下，原有的理论寿命往往远远达不到就会导致蓄电池容量下降以至于3~5年后蓄电池组就会报废。蓄电池的在线监控一般意义上是用于对相关行业的后备式蓄电池的状态进行监控和分析，常用的监控参数一般是对蓄电池的内阻和电压作为为主要参数进行监控和跟踪并发现故障电池及时报警，同时也监控电池的均衡性，目标是尽可能做到蓄电池组的精细管理，所以，目前电池监控管理的实际现况是：采用一对一进行单体监控电池电压，内阻，温度和整组电压和电流，通过数据集中器和无限路由进行远程监控和预警，这种情况下几个现存的问题：1）这种监控原理本身的问题，其对电池的硫化及劣化无有效干预手段，一般无电池在线除硫化功能，都是通过监控的内阻和电压来判断电池劣化程度，但是电池硫化结晶后，电池的电化学特性变化较大，在不同的容量段、不同的硫化程度下，显现的电压有较大差异，因为硫化现象导致的虚电压导致测定的结果偏差较大，并大大降低了判断故障单体的精准性，所以单一的通过内阻和电压来判断故障单体是有缺陷的；2）现有的内阻监测技术受到采集材料技术的限制，本身的精度都不高，国内3～10%误差左右，国际上优秀的精度是0.5%到1%，但是内阻都是毫欧单位，容量越大，内阻越小，精度在这块劣势就越明显，无法正确通过监测内阻定位故障电池；3）目前电池监控管理没有自组网技术应用，在监控子模块之间智能化程度单一，仅仅将采集数据各自传递给采集器，也没有智能管理功能，在电池管理功能上缺失。
技术实现思路
本专利技术是针对以上缺点，提供一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，该系统解决了这些问题并带来的很大的突破。本专利技术为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，包括设置在后台的数据中心主机和一组设置在各铅酸蓄电池存放处的在线智能维护器；所述的在线智能维护器包括微处理器和由微处理器控制的对铅酸蓄电池进行在线修复的修复电路；所述的在线智能维护器中还包括RS485通信电路，每台在线智能维护器的RS485通信电路至少包括一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口；所述的主机上设置有至少一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口；主机的负责数据发送的RS485接口与第一台在线智能维护器的负责接收数据的RS485接口相连，所述的第一台在线智能维护器的负责数据发送的RS485接口与下一台在线智能维护器的负责接收数据的RS485接口相连，最后一台在线智能维护器的负责数据发送的RS485接口与主机的负责接收数据的RS485接口相连。本专利技术的自组网功能采用了巧妙设计的RS485串行总线来实现，由隔离电源和光电隔离实现多个电池之间的抗干扰和隔离，这样微处理器连接到进行了完全隔离的RS485串行接口电路上，在正常工作中，微处理器通过接口监控来自RS485接口电路的通信信号，当接收到数据后则进行解析，按内部约定的协议进行工作，可以由通信指令控制微处理器的工作模式，进入巡检状态和修复维护状态，RS485通信电路还用于连接整个电池组的智能维护设备的联网数据传输，通过环形的双绞线连接到RS485通信总线的输入输出接口上，通过通信总线可以上传电池组各智能维护器的巡检数据和工作状态。进一步的，上述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统中：所述的RS485通信电路包括由两枚RS485通信控制芯片分别与负责数据发送的RS485接口和负责接收数据的RS485接口组成的独立的数据发送控制电路和数据接收控制电路。进一步的，上述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统中：所述的数据接收控制电路包括型号为SP485R的RS485收发芯片U2、光耦U1、光耦U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、自恢复电阻F1、自恢复电阻F2；所述的负责接收数据的RS485接口中的一对平衡输入引脚分别通过自恢复电阻F1和自恢复电阻F2接RS485收发芯片U2的A、B引脚；电阻R4连接在RS485收发芯片U2的A、B引脚之间，电阻R3连接在RS485收发芯片U2的A与5V工作电源正极之间，电阻R7连接在RS485收发芯片U2的B引脚与公共地之间；微处理器产生的接收使能信号EN1接光耦U1的第2引脚，光耦U1的第1引脚通过上拉电阻R1接3.3V工作电源正极；光耦U1的第3引脚接公共地，第4引脚经上拉电阻R1接5V工作电源正极；光耦U1第4引脚分别接RS485收发芯片U2使能端；RS485收发芯片U2的数据接收端与光耦U3的第2引脚相连，光耦U3的第一引脚通过上拉电阻R6接5V工作电源正极；光耦U3的第4引脚通过上拉电阻R5接3.3V工作电源正极，第3引脚接公共地；光耦U3的第4引脚接微处理器的数据输入端RX。进一步的，上述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统中：所述的数据接收控制电路包括型号为SP485R的RS485收发芯片U5、光耦U4、光耦U6、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、自恢复电阻F3、自恢复电阻F4；微处理器产生的发送使能信号EN2接光耦U6的第2引脚，光耦U6的第1引脚通过上拉电阻R13接3.3V工作电源正极；光耦U6的第3引脚接公共地，第4引脚经上拉电阻R11接5V工作电源正极；光耦U6第4引脚分别接RS485收发芯片U5使能端；微处理器的数据输出端TX接光耦U4的第2引脚、光耦U4的第1引脚通过上拉电阻R9接3.3V工作电源正极，光耦U4的第3引脚接公共地，第4引脚经上拉电阻R8接5V工作电源正极；光耦U4第4引脚接RS485收发芯片U5的数据端；RS485收发芯片U2的A、B引脚分别通过自恢复电阻F1和自恢复电阻F2接所述的负责发送数据的RS485接口中的一对平衡输出引脚；电阻R12连接在RS485收发芯片U5的A、B引脚之间，电阻R10连接在RS485收发芯片U2的引脚A与5V工作电源正极之间，电阻R7连接在RS485收发芯片U2的B引脚与公共地之间。进一步的，上述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统中：所述的修复电路在微处理器控制下产生修复脉冲信号加到铅酸蓄电池两端对铅酸蓄电池进行修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，包括设置在后台的数据中心主机和一组设置在各铅酸蓄电池存放处的在线智能维护器；所述的在线智能维护器包括微处理器和由微处理器控制的对铅酸蓄电池进行在线修复的修复电路；其特征在于：/n所述的在线智能维护器中还包括RS485通信电路，每台在线智能维护器的RS485通信电路至少包括一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口；/n所述的主机上设置有至少一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口；/n主机的负责数据发送的RS485接口与第一台在线智能维护器的负责接收数据的RS485接口相连，所述的第一台在线智能维护器的负责数据发送的RS485接口与下一台在线智能维护器的负责接收数据的RS485接口相连，最后一台在线智能维护器的负责数据发送的RS485接口与主机的负责接收数据的RS485接口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，包括设置在后台的数据中心主机和一组设置在各铅酸蓄电池存放处的在线智能维护器；所述的在线智能维护器包括微处理器和由微处理器控制的对铅酸蓄电池进行在线修复的修复电路；其特征在于：
所述的在线智能维护器中还包括RS485通信电路，每台在线智能维护器的RS485通信电路至少包括一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口；
所述的主机上设置有至少一个负责数据发送的RS485接口和一个负责接收数据的RS485接口；
主机的负责数据发送的RS485接口与第一台在线智能维护器的负责接收数据的RS485接口相连，所述的第一台在线智能维护器的负责数据发送的RS485接口与下一台在线智能维护器的负责接收数据的RS485接口相连，最后一台在线智能维护器的负责数据发送的RS485接口与主机的负责接收数据的RS485接口相连。


2.根据权利要求1所述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，其特征在于：所述的RS485通信电路包括由两枚RS485通信控制芯片分别与负责数据发送的RS485接口和负责接收数据的RS485接口组成的独立的数据发送控制电路和数据接收控制电路。


3.根据权利要求2所述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，其特征在于：所述的数据接收控制电路包括型号为SP485R的RS485收发芯片U2、光耦U1、光耦U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、自恢复电阻F1、自恢复电阻F2；
所述的负责接收数据的RS485接口中的一对平衡输入引脚分别通过自恢复电阻F1和自恢复电阻F2接RS485收发芯片U2的A、B引脚；电阻R4连接在RS485收发芯片U2的A、B引脚之间，电阻R3连接在RS485收发芯片U2的A与5V工作电源正极之间，电阻R7连接在RS485收发芯片U2的B引脚与公共地之间；
微处理器产生的接收使能信号EN1接光耦U1的第2引脚，光耦U1的第1引脚通过上拉电阻R1接3.3V工作电源正极；光耦U1的第3引脚接公共地，第4引脚经上拉电阻R1接5V工作电源正极；光耦U1第4引脚分别接RS485收发芯片U2使能端；
RS485收发芯片U2的数据接收端与光耦U3的第2引脚相连，光耦U3的第一引脚通过上拉电阻R6接5V工作电源正极；光耦U3的第4引脚通过上拉电阻R5接3.3V工作电源正极，第3引脚接公共地；光耦U3的第4引脚接微处理器的数据输入端RX。


4.根据权利要求2所述的基于自适应组网的RS485通信的铅酸蓄电池在线智能维护系统，其特征在于：所述的数据接收控制电路包括型号为SP485R的RS485收发芯片U5、光耦U4、光耦U6、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、自恢复电阻F3、自恢复电阻F4；
微处理器产生的发送使能信号EN2接光耦U6的第2引脚，光耦U6的第1引脚通过上拉电阻R13接3.3V工作电源正极；光耦U6的第3引脚接公共地，第4引脚经上拉电阻R11接5V工作电源正极；光耦U6第4引脚分别接RS485收发芯片U5使能端；
微处理器的数据输出端TX接光耦U4的第2引脚、光耦U4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，严文奎，林佩环，周焕，谢海鹏，
申请(专利权)人：大城绿川深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44