本發(fā)明涉及蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，是一種嵌入式變電站直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

目前電力直流系統(tǒng)的特點(diǎn)是高頻開頭模塊型充電裝置已基本取代相控型硅整流充電裝置，閥控密封免維護(hù)鉛酸蓄電池已逐步取代固定型鉛酸蓄電池。直流系統(tǒng)一般有值班人員進(jìn)行日常巡檢工作，對(duì)蓄電池端電壓進(jìn)行抽測(cè)，“抽測(cè)”必然伴隨有“漏測(cè)”，劣化電池一旦漏測(cè)，則必然會(huì)蔓延劣化周圍電池，產(chǎn)生“連坐”的負(fù)面效應(yīng)，導(dǎo)致蓄電池組全盤劣化。

另外，值班人員僅將“無滲漏液現(xiàn)象，屏體完整，無傾斜變形，表面清潔，附件齊全良好”巡視表象作為判斷“蓄電池組無異常”的根本依據(jù)，其檢測(cè)檢驗(yàn)方法顯然十分粗糙，而且落后。由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，很難進(jìn)行手工檢測(cè)，測(cè)試數(shù)據(jù)分析需要運(yùn)維人員具有很高的專業(yè)水準(zhǔn)，同時(shí)缺乏科學(xué)、有效的監(jiān)測(cè)管理手段，對(duì)蓄電池的合理使用不能及時(shí)作出準(zhǔn)確的判斷。

直流系統(tǒng)是本身具有“電池管理功能”的電源設(shè)備，但沒有真正起到電池管理者的作用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行資料表明，蓄電池使用3--4年后，大部分很難通過容量檢測(cè)，只有少數(shù)能超過6年。而實(shí)際使用中，只有很少用戶定期檢查蓄電池并對(duì)蓄電池作定期容量測(cè)試，很多情況是在停電后才發(fā)現(xiàn)蓄電池放電容量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，甚至有的電池組的容量達(dá)不到額定容量的50%還在繼續(xù)“工作”。因此，直流系統(tǒng)迫切需要能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)蓄電池性能狀況，蓄電池在線監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)蓄電池的管理有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種嵌入式變電站直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有直流蓄電池存在的日常巡檢易漏測(cè)，蔓延導(dǎo)致周圍電池劣化，檢驗(yàn)方法粗糙，同時(shí)缺乏科學(xué)、有效的監(jiān)測(cè)管理手段，對(duì)蓄電池的合理使用不能及時(shí)作出準(zhǔn)確的判斷，大都在不符合設(shè)計(jì)要求的情況下工作的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種嵌入式變電站直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置，包括數(shù)據(jù)處理單元和至少一組能對(duì)蓄電池單體進(jìn)行電壓、電流、溫度以及內(nèi)阻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的組合測(cè)量模塊，數(shù)據(jù)處理單元包括信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、聲光報(bào)警器和能與上位機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的通訊模塊，每組組合測(cè)量模塊的各個(gè)信號(hào)輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊的各個(gè)信號(hào)輸入端電連接在一起，信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊、聲光報(bào)警器和通訊模塊的信號(hào)輸入輸出端分別與數(shù)據(jù)處理模塊的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端電連接在一起。

下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述組合測(cè)量模塊可包括電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊和內(nèi)阻檢測(cè)模塊，電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊和內(nèi)阻檢測(cè)模塊集成為一體，且電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊和內(nèi)阻檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊的相應(yīng)的信號(hào)輸入端電連接在一起。

上述數(shù)據(jù)處理模塊可為MSP430F235型單片機(jī)，在信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊與數(shù)據(jù)處理模塊之間設(shè)有CD4076型多路開關(guān)和光電隔離開關(guān)；信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端分別與CD4076型多路開關(guān)的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端電連接在一起；CD4076型多路開關(guān)的信號(hào)輸入輸出端與光電隔離開關(guān)的信號(hào)輸入輸出端電連接在一起，光電隔離開關(guān)的信號(hào)輸入輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸入輸出端電連接在一起。

上述信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊可包括AD582芯片、WB122K芯片、DS1821芯片和AT89C芯片，電壓檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端與AD582芯片的信號(hào)輸入端電連接在一起，電流檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端與WB122K芯片的信號(hào)輸入端電連接在一起，溫度檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端與DS1821芯片的信號(hào)輸入端電連接在一起，內(nèi)阻檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端與AT89C芯片的信號(hào)輸入端電連接在一起，AD582芯片、WB122K芯片、DS1821芯片和AT89C芯片的信號(hào)輸入輸出端分別與CD4076型多路開關(guān)的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端電連接在一起。

上述還可包括電源模塊、時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊，信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊、CD4076型多路開關(guān)、光電隔離開關(guān)、數(shù)據(jù)處理模塊和時(shí)鐘模塊的供電輸入端分別與電源模塊的各個(gè)供電輸出端電連接在一起，時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊電連接在一起。

上述還可包括MAX202芯片和參數(shù)設(shè)置模塊，能支持IEC61850規(guī)約的通訊模塊和參數(shù)設(shè)置模塊分別通過MAX202芯片與光電隔離開關(guān)電連接在一起。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過各組組合測(cè)量模塊對(duì)各個(gè)蓄電池單體進(jìn)行電壓、電流、溫度以及內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)，并能通過數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)其接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，從而便于工作人員能隨時(shí)掌握各個(gè)蓄電池單體的性能狀況，且能通過聲光報(bào)警器和通訊模塊為工作人員預(yù)警，便于其能及時(shí)有效的處理突發(fā)狀況，其檢測(cè)方法精準(zhǔn)，且科學(xué)有效，由此可確保蓄電池的合理使用，使其能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)需求。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例的電路框圖。

附圖中的編碼分別為：1為數(shù)據(jù)處理單元，2為組合測(cè)量模塊，3為信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊，4為數(shù)據(jù)處理模塊，5為聲光報(bào)警器，6為通訊模塊，7為蓄電池組，8為蓄電池單體，9為電壓檢測(cè)模塊，10為電流檢測(cè)模塊，11為溫度檢測(cè)模塊，12為內(nèi)阻檢測(cè)模塊，13為CD4076型多路開關(guān)，14為光電隔離開關(guān)，15為AD582芯片，16為WB122K芯片，17為DS1821芯片，18為AT89C芯片，19為電源模塊，20為時(shí)鐘模塊，21為存儲(chǔ)模塊，22為MAX202芯片，23為參數(shù)設(shè)置模塊。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。

在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如附圖1所示，該嵌入式變電站直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置包括數(shù)據(jù)處理單元1和至少一組能對(duì)蓄電池單體8進(jìn)行電壓、電流、溫度以及內(nèi)阻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的組合測(cè)量模塊2，數(shù)據(jù)處理單元1包括信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊4、聲光報(bào)警器5和能與上位機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的通訊模塊6，每組組合測(cè)量模塊2的各個(gè)信號(hào)輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3的各個(gè)信號(hào)輸入端電連接在一起，信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3、聲光報(bào)警器5和通訊模塊6的信號(hào)輸入輸出端分別與數(shù)據(jù)處理模塊4的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端電連接在一起。使用時(shí)，可將各組組合測(cè)量模塊2分別與蓄電池組7內(nèi)的各個(gè)蓄電池單體8電連接在一起，并將通訊模塊6與上位機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)通訊，由此可通過各組組合測(cè)量模塊2對(duì)各個(gè)蓄電池單體8進(jìn)行電壓、電流、溫度以及內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)，并將其測(cè)量數(shù)據(jù)通過信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊4，數(shù)據(jù)處理模塊4對(duì)其接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可對(duì)相應(yīng)的各個(gè)蓄電池單體8的性能狀況進(jìn)行判定，當(dāng)出現(xiàn)蓄電池單體8異常的狀況時(shí)可通過聲光報(bào)警器5預(yù)警，從而使工作人員能及時(shí)了解并處理相應(yīng)情況，另外還可通過通訊模塊6將相關(guān)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果發(fā)送給上位機(jī)，便于工作人員能通過遠(yuǎn)程了解和掌握各個(gè)蓄電池單體8的性能狀況并及時(shí)處理相應(yīng)情況。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，其通過對(duì)各個(gè)蓄電池單體8的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析，從而便于工作人員能隨時(shí)掌握各個(gè)蓄電池單體8的性能狀況，且能通過聲光報(bào)警器5和通訊模塊6為工作人員預(yù)警，便于其能及時(shí)有效的處理突發(fā)狀況，其檢測(cè)方法精準(zhǔn)，且科學(xué)有效，由此可確保蓄電池的合理使用，使其能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)需求。

可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述嵌入式變電站直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1所示，組合測(cè)量模塊2包括電壓檢測(cè)模塊9、電流檢測(cè)模塊10、溫度檢測(cè)模塊11和內(nèi)阻檢測(cè)模塊12，電壓檢測(cè)模塊9、電流檢測(cè)模塊10、溫度檢測(cè)模塊11和內(nèi)阻檢測(cè)模塊12集成為一體，且電流檢測(cè)模塊10、電壓檢測(cè)模塊9、溫度檢測(cè)模塊11和內(nèi)阻檢測(cè)模塊12的信號(hào)輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3的相應(yīng)的信號(hào)輸入端電連接在一起。由此可通過組合測(cè)量模塊2對(duì)蓄電池單體8的電流、電壓、溫度以及內(nèi)阻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過將其集成為一體可使其安裝更加方便省力。

如附圖1所示，數(shù)據(jù)處理模塊4為MSP430F235型單片機(jī)，在信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3與數(shù)據(jù)處理模塊4之間設(shè)有CD4076型多路開關(guān)13和光電隔離開關(guān)14；信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端分別與CD4076型多路開關(guān)13的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端電連接在一起；CD4076型多路開關(guān)13的信號(hào)輸入輸出端與光電隔離開關(guān)14的信號(hào)輸入輸出端電連接在一起，光電隔離開關(guān)14的信號(hào)輸入輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊4的信號(hào)輸入輸出端電連接在一起。由此可使本發(fā)明能處理電壓、電流、溫度以及內(nèi)阻信號(hào)，并對(duì)各個(gè)蓄電池單體8的性能狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

如附圖1所示，信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3包括AD582芯片15、WB122K芯片16、DS1821芯片17和AT89C芯片18，電壓檢測(cè)模塊9的信號(hào)輸出端與AD582芯片15的信號(hào)輸入端電連接在一起，電流檢測(cè)模塊10的信號(hào)輸出端與WB122K芯片16的信號(hào)輸入端電連接在一起，溫度檢測(cè)模塊11的信號(hào)輸出端與DS1821芯片17的信號(hào)輸入端電連接在一起，內(nèi)阻檢測(cè)模塊12的信號(hào)輸出端與AT89C芯片18的信號(hào)輸入端電連接在一起，AD582芯片15、WB122K芯片16、DS1821芯片17和AT89C芯片18的信號(hào)輸入輸出端分別與CD4076型多路開關(guān)13的各個(gè)信號(hào)輸入輸出端電連接在一起。由此可通過AD582芯片15、WB122K芯片16、DS1821芯片17和AT89C芯片18分別接收轉(zhuǎn)換電壓、電流、溫度以及內(nèi)阻信號(hào)。

如附圖1所示，還包括電源模塊19、時(shí)鐘模塊20和存儲(chǔ)模塊21，信號(hào)轉(zhuǎn)換接口模塊3、CD4076型多路開關(guān)13、光電隔離開關(guān)14、數(shù)據(jù)處理模塊4和時(shí)鐘模塊20的供電輸入端分別與電源模塊19的各個(gè)供電輸出端電連接在一起，時(shí)鐘模塊20和存儲(chǔ)模塊21分別與數(shù)據(jù)處理模塊4電連接在一起。由此可確保數(shù)據(jù)處理模塊4的正常工作。根據(jù)需求，時(shí)鐘模塊20可為S3531型，存儲(chǔ)模塊21可為IS62LV5128型。

如附圖1所示，還包括MAX202芯片22和參數(shù)設(shè)置模塊23，能支持IEC61850規(guī)約的通訊模塊6和參數(shù)設(shè)置模塊23分別通過MAX202芯片22與光電隔離開關(guān)14電連接在一起。由于通訊模塊6能支持IEC61850規(guī)約，這樣可使得本發(fā)明能與常規(guī)的上位機(jī)建立通訊，無需單獨(dú)設(shè)置與之匹配的上位機(jī)，有效降低監(jiān)測(cè)成本，使其使用更加方便，便于推廣。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。