摘 要： 在后備直流電源的運用中， 閥控鉛酸蓄電池被廣泛的應用。但在詳細運用中由于缺少必要的監(jiān)測手法， 一起平時監(jiān)測又不具備準確的監(jiān)測辦法， 所以直流電源中常由于電池疑問引發(fā)事端。規(guī)劃一種有用的蓄電池在線監(jiān)測方案， 經過力控組態(tài)軟件準確掌握蓄電池電壓、內阻和剩下電量等參數， 完結了鉛酸蓄電池組監(jiān)測和功用猜測的主動化。

0  引 言

現(xiàn)在， 電能存儲和運用首要靠蓄電池完結， 而閥控鉛酸蓄電池（ VRLAB） 因其密封性好、對環(huán)境無污染、易于保護等長處被廣泛運用?？墒怯捎诟鞣N緣由經常會呈現(xiàn)蓄電池運用壽命遠遠低于額外時刻的情況， 乃至呈現(xiàn)直流電源事端。

為了給VRLA 蓄電池組的查看供給一個安全牢靠的監(jiān)測渠道， 將傳統(tǒng)的分離式查看進程有機地聯(lián)系起來， 構成一個快捷、智能型主動監(jiān)測網絡, 完結對VRLA 蓄電池組及其單節(jié)電池電壓和內阻進行實時查看， 并能有用判別蓄電池組容量和功用?，F(xiàn)擬選用電壓搜集模塊、內阻搜集模塊和組態(tài)軟件構成實時數據搜集網絡體系， 對VRLA 蓄電池組的運用進行監(jiān)控， 保證電池組的長時刻有用作業(yè)。

1  體系功用

　　VRLA 分布式核算機數據監(jiān)測體系是為閥控式密封鉛酸蓄電池（ VRLA） 的運轉辦理規(guī)劃的， 用于在線監(jiān)測蓄電池組的運轉情況， 陳述電池組總電壓、充放電電流、電池容量、單電池電壓和內阻， 經過核算機網絡供給現(xiàn)場運轉數據， 完結會集監(jiān)控辦理。

　　2體系構成

　　體系由現(xiàn)場監(jiān)測機組和數據會集監(jiān)控辦理服務器構成。

　　現(xiàn)場監(jiān)測機組可由多臺核算機構成分布式搜集網絡， 完結對不一樣蓄電池組的監(jiān)測辦理， 搜集電池組的電壓、電流， 核算電池容量。經過核算機的RS 232 串口，將搜集的單電池電壓和內阻傳輸到核算機中， 實時顯現(xiàn)電池數據， 存儲數據， 查詢數據， 并智能剖析數據。

　　數據會集監(jiān)控辦理服務器經過核算機網絡完結對各現(xiàn)場監(jiān)控機的數據會集存儲、辦理和數據網絡發(fā)布。

　　各類構造（ C/ S 或B/ S 構造） 終端客戶可以經過網絡拜訪和查詢數據。

　　3  軟件規(guī)劃

　　組態(tài)軟件是數據搜集與操控的專用軟件， 能以靈活多樣的組態(tài)辦法供給杰出的用戶開發(fā)界面和簡捷的運用辦法， 其預設置的要害模塊可以十分容易地完結和完結監(jiān)控層的各項功用， 并能一起支持硬件廠家出產的各種核算機和硬件設備與高牢靠性的工控核算機和網絡體系聯(lián)系。可向悉數監(jiān)控體系供給軟硬件的悉數接口， 進行體系集成。

　　力控軟件是運轉在Window s 98/ NT / 2000/ XP 操作體系上的監(jiān)控組態(tài)軟件， 首要包含工程辦理器、人機界面VIEW、實時數據庫DB、I / O 驅動程序以及各種網絡服務組件等。

　　3. 1  軟件構成及功用

　　VRLA 在線監(jiān)測體系軟件的首要功用如下：

　?。?1） 實時顯現(xiàn)電池組總電壓、充放電流、電池剩下容量；

　　（ 2） 主動操控單電池電壓、內阻巡檢， 并實時顯現(xiàn)數值；

　　（ 3） 顯現(xiàn)電池組總電壓和充放電流的實時趨勢曲線；

　　（ 4） 可查詢單片機電壓和內阻前史數據及報表；

　　（ 5） 可設置電池組容量值和內阻巡檢周期值；

　　（ 6） 可手動啟動內阻巡檢。

　　3. 2  軟件完結

　　主控界面如圖1 所示， 別離顯現(xiàn)電池組總電壓、采樣電流、剩下電量和累積電量， 也可以設置當時電池組的電池額外容量， 并猜測剩下電量。實時趨勢曲線表現(xiàn)充放電進程中總電壓與充放電流之間的相互關系。

圖1 體系主控界面圖

　　圖2 為單電池采樣界面， 別離顯現(xiàn)18 節(jié)電池的單電池電壓值和內阻值。單電池電壓巡檢進程選用實時采樣辦法， 采樣時刻距離為50 ms。由于電池的內阻在短時刻內改變較小， 尤其在充電進程中， 因此， 電池內阻巡檢選用兩種辦法： 周期采樣辦法和手動采樣辦法。經過點擊 內阻監(jiān)測 選項， 在內阻參數設置中填寫搜集周期時刻， 體系將按此設定值周期循環(huán)巡檢， 或許點擊 當即采樣 按鈕完結手動巡檢。

　　經過內阻的監(jiān)測可以對電池的功用進行牢靠猜測，并經過組態(tài)軟件完結及時報警， 以免呈現(xiàn)事端。

　　3. 3有些程序規(guī)劃

　　3. 3. 1單電池內阻的守時采樣規(guī)劃

　　內阻是考核電池功用的一種適當牢靠的辦法， 經過電池內阻可以猜測其放電功用。為了可以有用地測量內阻值， 選用核算機主動周期巡檢和手動巡檢相聯(lián)系的辦法， 既可以完結巡檢的主動化， 又可以依據用戶需求實時查看。詳細程序如下：

圖2 單電池采樣界面圖

　　3. 3. 2剩下容量的猜測核算

　　電池組剩下容量使監(jiān)測可以有用地完結電池辦理，及時對電池進行充電操作， 進步電池組的運用壽命。

　　剩下容量核算選用接連體系離散化辦法， 對采樣周期離散處理后得：

　　由上式可知F（ t ） 為實踐采樣后的累積量， 近似為離散信號與采樣時刻周期T 的乘積。

　　按此公式， 剩下容量的核算程序如下：

　　4體系特色

　　對于VRLA 蓄電池組在EPS 體系中的需求， 監(jiān)控軟件首要有以下幾個特色：

　　信息同享功用 體系服務器從各長途搜集站搜集當時設備運轉的實時數據， 一起將數據經過局域網或廣域網在網絡中發(fā)布， 使各個職能部門可以了解實時或前史的有關數據， 完結信息的同享。

　　強壯的監(jiān)測功用 在顯現(xiàn)屏上以畫面、報表、圖畫的方法動態(tài)顯現(xiàn)VRLA 電池組的運轉狀態(tài)和參數。顯現(xiàn)界面上可顯現(xiàn)當時監(jiān)測數據， 也可以顯現(xiàn)前史數據，并經過色彩改變、百分比等手法增強畫面的可視性。

　　數據辦理功用 數據辦理功用包含： 數據存檔功用（ 體系對其從各個現(xiàn)場搜集的各種電壓和內阻等信息數據， 依照其不一樣類型、稱號、特點、時序等特征分類， 樹立有必要的數據庫） ; 數據顯現(xiàn)功用（ 體系對搜集到的各種數據， 可依照不一樣方法進行顯現(xiàn)， 其顯現(xiàn)辦法為數據、動畫、表格、圖畫、曲線等， 并可以用色彩和符號標明數據的性質） ; 數據處理功用（ 體系對存放在數據庫中的數據， 可進行最大值、最小值、平均值等的運算處理， 可依據需求生成各類報表、趨勢曲線） ; 報表生成和打印功用（ 操作人員運用體系供給的實用程序， 經過簡略的人機對話， 可完結報表的規(guī)劃， 并具有隨時打印的功用） 。

　　長途操控功用 為了進步體系的反應速度， 經過RS 485接口完結長途操控VRLA 在線監(jiān)測的巡檢進程， 如手動巡檢單電池組內阻等操作。

　　5  結 語

　　經過本體系對VRLA 蓄電池組的在線監(jiān)測， 克服了本來由人工查看測量不準確帶來的各種疑問。本體系可以有用掌握V RLA 蓄電池組的作業(yè)狀態(tài)， 監(jiān)測蓄電池的后備運用情況。不僅可以實時在線監(jiān)測電池電壓和內阻， 有用猜測總電池組容量和單電池的功用， 并且可以經過數據網絡交互完結信息同享， 進步了監(jiān)測功率。本體系現(xiàn)已廣泛應用于國家圖書館、首都機場等工程的EPS 體系中。

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