一种UPS蓄电池在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种UPS蓄电池在线监测装置，通过设置电压采集电路采用电阻分压法实现蓄电池两端电压采样，可以降低噪声干扰对采样信号的影响，并且电压采集电路的结构简单，成本低；通过设置第一带通滤波器、第二带通滤波器和低通滤波器，可以对电压采集电路输出信号、参考电阻采样电压和锁相放大器输出信号进行滤波处理，滤波各个阶段中的干扰信号，提高测量精度；通过设置锁相放大器，可以检测到微小信号，提高测量精度。

An on-line monitoring device for UPS battery

【技术实现步骤摘要】
一种UPS蓄电池在线监测装置
本技术涉及UPS蓄电池领域，尤其涉及一种UPS蓄电池在线监测装置。
技术介绍
蓄电池内阻是衡量蓄电池将康状态的重要因素，反映蓄电池的SOH，以及蓄电池的SOH成对应变化关系。目前对UPS蓄电池内阻的测量方法有：开路电压法、密度法、直流放电法、交流阻抗法等，其中，直流放电法是在蓄电池静态或者脱机状态，通过外部负载进行大电流放电，同时测量蓄电池的电压降，通过蓄电池的电压降和放电电流的比值得出蓄电池的内阻，这种方法无法实现在线测试，并且采用大电流放电，对蓄电池寿命有影响；交流阻抗法的原理是对蓄电池注入恒定的小幅低频交流电流信号，在蓄电池两端会产生交流响应信号，检测响应电压信号两者的相位差再计算出蓄电池的内阻，其检测精度高、稳定性好，但是其检测信号容易受到UPS或者其他现场设备的噪声干扰，容易造成内阻检测的波动，导致测量不精确，因此为实现直流放电法和交流阻抗法的优点结合，本技术提供一种UPS蓄电池在线监测装置，其测量方法是基于直流放电法和交流阻抗法相结合的方法，整个装置结构简单、测量精度高、抗干扰性高的。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种UPS蓄电池在线监测装置，其测量方法是基于直流放电法和交流阻抗法相结合的方法，整个装置结构简单、测量精度高、抗干扰性高的。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种UPS蓄电池在线监测装置，其包括蓄电池和DSP，还包括电压采集电路、第一带通滤波器、第二带通滤波器、锁相放大器、参考电阻和低通滤波器；电压采集电路的差分输入端分别与蓄电池的正极和负极电性连接，电压采集电路的输出端通过第一带通滤波器与锁相放大器的输入端电性连接，蓄电池的负极通过参考电阻接地，第二带通滤波器的输入端分别与参考电阻的两端电性连接，第二带通滤波器的输出端与锁相放大器额输入端电性连接，锁相放大器的输出端通过低通滤波器与DSP电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，电压采集电路包括电阻R1-R3、电容C1、电容C2、二极管D1和继电器K1；蓄电池的正极与继电器K1的开关的一端电性连接，蓄电池的负极接地，继电器K1的开关的另一端通过顺次串联的电阻R1、电阻R2和电阻R3接地，继电器K1的线圈的一端与单片机的I/O口电性连接，继电器K1的线圈的另一端与电源电性连接，电容C1的一端、电容C2的一端和二极管D1的正极分别与电阻R2和电阻R3的中间连接点电性连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地，二极管D1的负极与电源电性连接，第一带通滤波器的输入端与电容C2的一端电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，第一带通滤波器和第二带通滤波器均为中心频率为1000Hz的二级带通滤波器。进一步优选的，锁相放大器包括AD930AD芯片；AD930AD芯片的RINA引脚和RA引脚分别与第一带通滤波器的输出端电性连接，AD930AD芯片的SELA引脚与第二带通滤波器的输出端电性连接，AD930AD芯片的OUT引脚与低通滤波器电性连接。进一步优选的，低通滤波器包括电阻R5-R8、电容C3、电容C4和运算放大器LM321；电阻R5的一端与AD930AD芯片的OUT引脚电性连接，电阻R5的另一端通过电阻R6与运算放大器LM321的同相输入端电性连接，电容C3的一端与电阻R5的另一端电性连接，电容C3的另一端与运算放大器LM321的输出端电性连接，电容C4的一端与运算放大器LM321的同相输入端电性连接，电容C4的另一端接地，运算放大器LM321的反相输入端分别与电阻R8的一端和电阻R7的一端电性连接，电阻R8的另一端接地，电阻R7的另一端与运算放大器LM321的输出端电性连接，运算放大器LM321的输出端与DSP的I/O口电性连接。进一步优选的，DSP为STC12C5A60S2芯片；STC12C5A60S2芯片的P1.0引脚与运算放大器LM321的输出端电性连接。本技术的一种UPS蓄电池在线监测装置相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过设置电压采集电路采用电阻分压法实现蓄电池两端电压采样，可以降低噪声干扰对采样信号的影响，并且电压采集电路的结构简单，成本低；(2)通过设置第一带通滤波器、第二带通滤波器和低通滤波器，可以对电压采集电路输出信号、参考电阻采样电压和锁相放大器输出信号进行滤波处理，滤波各个阶段中的干扰信号，提高测量精度；(3)通过设置锁相放大器，可以检测到微小信号，提高测量精度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本技术一种UPS蓄电池在线监测装置的结构图；图2为本技术一种UPS蓄电池在线监测装置中电压采集电路的电路图；图3为本技术一种UPS蓄电池在线监测装置中第一带通滤波器的电路图；图4为本技术一种UPS蓄电池在线监测装置中第二带通滤波器的电路图；图5为本技术一种UPS蓄电池在线监测装置中锁相放大器和低通滤波器的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术的一种UPS蓄电池在线监测装置，其包括蓄电池、DSP、电压采集电路、第一带通滤波器、第二带通滤波器、锁相放大器、参考电阻和低通滤波器；其中，电压采集电路的差分输入端分别与蓄电池的正极和负极电性连接，电压采集电路的输出端通过第一带通滤波器与锁相放大器的输入端电性连接，蓄电池的负极通过参考电阻接地，第二带通滤波器的输入端分别与参考电阻的两端电性连接，第二带通滤波器的输出端与锁相放大器额输入端电性连接，锁相放大器的输出端通过低通滤波器与DSP电性连接。在本实施例中，标号相同的位置相互电性连接。电压采集采集蓄电池两端的电压。在本实施例中，如图2所示，电压采集电路包括电阻R1-R3、电容C1、电容C2、二极管D1和继电器K1；具体的，蓄电池的正极与继电器K1的开关的一端电性连接，蓄电池的负极接地，继电器K1的开关的另一端通过顺次串联的电阻R1、电阻R2和电阻R3接地，继电器K1的线圈的一端与单片机的I/O口电性连接，继电器K1的线圈的另一端与电源电性连接，电容C1的一端、电容C2的一端和二极管D1的正极分别与电阻R2和电阻R3的中间连接点电性连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地，二极管D1的负极与电源电性连接，第一带通滤波器的输入端与电容C2的一端电性连接。其中，电阻R1-R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UPS蓄电池在线监测装置，其包括蓄电池和DSP，其特征在于：还包括电压采集电路、第一带通滤波器、第二带通滤波器、锁相放大器、参考电阻和低通滤波器；/n所述电压采集电路的差分输入端分别与蓄电池的正极和负极电性连接，电压采集电路的输出端通过第一带通滤波器与锁相放大器的输入端电性连接，蓄电池的负极通过参考电阻接地，第二带通滤波器的输入端分别与参考电阻的两端电性连接，第二带通滤波器的输出端与锁相放大器额输入端电性连接，锁相放大器的输出端通过低通滤波器与DSP电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种UPS蓄电池在线监测装置，其包括蓄电池和DSP，其特征在于：还包括电压采集电路、第一带通滤波器、第二带通滤波器、锁相放大器、参考电阻和低通滤波器；
所述电压采集电路的差分输入端分别与蓄电池的正极和负极电性连接，电压采集电路的输出端通过第一带通滤波器与锁相放大器的输入端电性连接，蓄电池的负极通过参考电阻接地，第二带通滤波器的输入端分别与参考电阻的两端电性连接，第二带通滤波器的输出端与锁相放大器额输入端电性连接，锁相放大器的输出端通过低通滤波器与DSP电性连接。


2.如权利要求1所述的一种UPS蓄电池在线监测装置，其特征在于：所述电压采集电路包括电阻R1-R3、电容C1、电容C2、二极管D1和继电器K1；
所述蓄电池的正极与继电器K1的开关的一端电性连接，蓄电池的负极接地，继电器K1的开关的另一端通过顺次串联的电阻R1、电阻R2和电阻R3接地，继电器K1的线圈的一端与单片机的I/O口电性连接，继电器K1的线圈的另一端与电源电性连接，电容C1的一端、电容C2的一端和二极管D1的正极分别与电阻R2和电阻R3的中间连接点电性连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地，二极管D1的负极与电源电性连接，第一带通滤波器的输入端与电容C2的一端电性连接。


3.如权利要求1所述的一种UPS蓄电池在线监测装置，其特征在于：所述第一带通滤波器和第二带通滤波器均为中心频率为1000Hz的二级带通滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁凡，章大双，
申请(专利权)人：武汉安检电气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42