密封式铅酸蓄电池在线监测仪，其特征是设置由内阻、电压、电流和温度四种参量检测电路组成的单片机系统，设置液晶显示、按键开关和与计算机实现通讯的通讯接口； 所述内阻检测电路是以低频信号发生器通过外接的串联电阻ＲＳ给蓄电池ＢＴ外加交流信号，在被测蓄电池ＢＴ和串联电阻ＲＳ两端分别设置电压采样放大电路，采集蓄电池和串联电阻ＲＳ两端交流电压值，经多路选择开关和Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统； 所述温度检测电路采用温度传感器，其温度检测信号通过放大电路调理和Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统； 所述电压检测电路是在蓄电池的两端通过隔离放大及多路复用将其信号取出，再通过Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统； 所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，并将所述霍尔电流传感器输出的模拟信号通过Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及蓄电池检测设备，更具体地说特别是一种用于对密封式铅酸蓄电池的内 阻、电压、电流、温度性能参数进行在线监测维护的仪器。
技术介绍
蓄电池具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点，是重要的电源保障系统，为不间断 运行设备提供了可靠的支持。一般蓄电池设计寿命普遍为5年，然而有的蓄电池可以使用6—7年，而有的使用1年左 右就开始出现问题，其使用状况的不同主要是产品质量和日常使用维护造成的，因此蓄电池 的选择和维护对其使用寿命尤为重要。密封式铅酸蓄电池的维护与一般低压系统蓄电池的维护相类似，当引进新蓄电池时，要 求在验收时，进行深度放电；由于蓄电池系统通常是由四个蓄电池串联起来为一组，多组并 联进行使用，当新蓄电池投入使用后，要求保持适宜的蓄电池工作环境温度，要求定期测量 各个蓄电池端电压，当各蓄电池压差过大时，要进行均充，要求定期对蓄电池进行试探性容 量试验或深度放电，以便检査蓄电池组的性能优劣以及保持蓄电池的活性。但是实际运用中，由于各种条件的限制，蓄电池的维护很少能完全按照以上所述进行， 首先新蓄电池验收，由于验收时间长，又无方便的工具可供利用，有相当多的人根本没有做 这一工作即将蓄电池投入使用。据统计，在中国大陆约有95%以上的蓄电池缺乏必要的维护， 这为日后供电故障埋下隐患；其次，新蓄电池投入使用后，由于一般蓄电池是装在柜子里， 测量、脱离都不方便，很少测量端电压，定期深度放电更是无从进行；依现有条件，广大维 护人员所能进行的只有每隔一段时间，让蓄电池对实际系统放电一段时间，充其量只是让蓄 电池组活化一下，以保持蓄电池的活性，而对于蓄电池的性能优劣及各节蓄电池的剩余容量 等重要数据还是无从知晓。目前国内外蓄电池生产厂家所采用的技术标准也不统一，给蓄电池的维护工作带来了一 定的困难。提前发现劣质蓄电池，实时地蓄电池后备时间预测和容量、故障、寿命终结报警， 确保蓄电池具有良好的健康状态，延长蓄电池及交直流电源的使用寿命，保证其能正常工作， 提高电源系统运行的可靠性，对密封式铅酸蓄电池建立起一套行之有效的监测维护管理等技 术问题， 一直未能得到很好的解决。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种密封式铅酸蓄电池在线监测仪，以期实时监测蓄电池的内阻、电压、电流和温度值的变化情况，异常情况报警，并能将监测 数据传送给计算机进行数据库管理，以利于查询和打印，以本技术的实施来延长密封式 铅酸蓄电池的使用寿命，提高电源系统运行可靠性。 本技术通过以下技术方案实现本技术的结构特点是设置由内阻、电压、电流和温度四种参量检测电路组成的单片 机系统，设置液晶显示、按键开关和与计算机实现通讯的通讯接口；所述内阻检测电路是以低频信号发生器通过外接的串联电阻RS给蓄电池BT外加交流信 号，在被测蓄电池BT和串联电阻RS两端分别设置电压采样放大电路，采集蓄电池和串联电 阻RS两端交流电压值，经多路选择开关和A/D转换电路接入单片机系统；所述温度检测电路采用温度传感器，其温度检测信号通过放大电路调理和A/D转换电路 接入单片机系统；所述电压检测电路是在蓄电池的两端通过隔离放大及多路复用将其信号取出，再通过A/D 转换电路接入单片机系统；所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，并将所述霍尔电流传感器输出的模拟信号通过 A/D转换电路接入单片机系统。本技术的有益效果是-1、 本技术设置内阻、电压、电流和温度四种参量检测电路组成的单片机系统，实时 在线监测蓄电池或蓄电池组的内阻、电压、电流、温度值的变化情况，结合蓄电池本身的特 性、技术参数，确定非正常情况阀值，出现异常情况报警，以最大限度保障蓄电池系统的优 化运行，从而保证整个电源系统的高可靠性。2、 本技术可以及时发现单体蓄电池性能的变化趋势，然后单独对单体蓄电池进行充 电维护，这一方式是将蓄电池的监控与单体蓄电池的充电维护相结合，有利于提高蓄电池的 利用效率、减少蓄电池更换数量和频率，从而节约成本，同时又减少了环境污染，具有良好 的经济效益和社会效益。3、本技术由于设置单片机系统，因而可以通过在系统中设置通讯接口将监测数据 通过传送给计算机并进行数据库管理，以利于査询和打印，同时可利于计算机强大的运算能 力，对数据做进一步的分析和处理，从而进一步保障蓄电池系统的可靠运行。附图说明图1为本技术电路方框图。图2为本技术电路原理示意图。图中标号l低频信号发生器，2耦合驱动，3电压采样放大，4隔离放大及多路复用，5 电压采样放大，6低通滤波，7多路选择开关，8有效值变换器，9液晶显示器，10为A/D转 换电路，ll按键开关，12温度检测电路，13电流检测，14相位检测，15单片机系统，16 通讯接口。以下通过具体实施方式，并结合附图对本技术作进一步说明。具体实施方式参见图l、图2，本实施例设置由内阻、电压、电流和温度四种参量检测电路组成的单片 机系统，设置液晶显示器9、按键开关ll和通讯接口 16，通过485通讯接口与计算机实现通 讯。如图1所示，内阻检测电路是以低频信号发生器1通过外接的串联电阻RS给蓄电池BT 外加交流信号，在被测蓄电池BT和串联电阻RS两端分别设置电压采样放大电路3，采集蓄 电池和串联电阻RS两端交流电压值，经多路选择开关7和A/D转换电路10接入单片机系统 15。由于免维护铅酸蓄电池的内阻都很小，从零点几个毫欧至几十毫欧，因此为保证测量精 度，经过蓄电池的电流须达到1A以上，这样被测蓄电池两端的低频交流电压最大可达几十毫 伏；本实施例中，低频信号发生器l产生的是一个频率为5 — 10Hz、有效值为1V左右的低频 交流信号，因此为保证经过蓄电池的电流达到1A，串联电阻RS应选择小阻值、大功率的电 阻，本实施例中设置RS为1Q/2W。此外，由于免维护铅酸蓄电池的小内阻，所以电池内阻 测量导线的阻抗不可忽略，本实施例中采用四线法迸行测量，即将注入电流回路与信号测量 回路分开，这样可以获得较高的测量精度。温度检测电路12采用温度传感器pt100，其温度检测信号通过放大电路调理和A/D转换 电路接入单片机系统15。电压检测电路是在蓄电池BT的两端通过隔离放大及多路复用4将其信号取出，再通过 A/D转换电路10接入单片机系统15。电流检测电路13采用霍尔电流传感器，并将霍尔电流传感器输出的模拟信号通过A/D转 换电路接入单片机系统。电流检测电路采用霍尔电流传感器，并将霍尔电流传感器输出的模拟信号通过A/D转换 电路10接入单片机系统15。参见图2，本实施例中各单元电路的设置包括-低频信号发生器1包括函数发生器U1、电容C1、 C2、 C3、 C4，电阻R1，电位器P1，其脚分别与1脚、5脚之间串接电容C1、 C2，电阻R1和电位器P1串接在 函数发生器Ul的1脚、10脚之间，函数发生器Ul的17脚连到+5v， 20脚连接到-5v，且分别 与13脚之间串接电容C1、 C2，函数发生器U1的3、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 18脚接 地，函数发生器U1信号由19脚输出到耦合驱动2。耦合驱动2包括功率放大器U2、电阻R2、 R3、 R5，电位器P2、电容C5，放大器U2的5本文档来自技高网...
【技术保护点】
密封式铅酸蓄电池在线监测仪，其特征是设置由内阻、电压、电流和温度四种参量检测电路组成的单片机系统，设置液晶显示、按键开关和与计算机实现通讯的通讯接口； 所述内阻检测电路是以低频信号发生器通过外接的串联电阻ＲＳ给蓄电池ＢＴ外加交流信号，在被测蓄电池ＢＴ和串联电阻ＲＳ两端分别设置电压采样放大电路，采集蓄电池和串联电阻ＲＳ两端交流电压值，经多路选择开关和Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统； 所述温度检测电路采用温度传感器，其温度检测信号通过放大电路调理和Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统； 所述电压检测电路是在蓄电池的两端通过隔离放大及多路复用将其信号取出，再通过Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统； 所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，并将所述霍尔电流传感器输出的模拟信号通过Ａ／Ｄ转换电路接入单片机系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林雪松，
申请(专利权)人：林雪松，
类型：实用新型
国别省市：34
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