摘 要： 在后備直流電源的運(yùn)用中， 閥控鉛酸蓄電池被廣泛的應(yīng)用。但在詳細(xì)運(yùn)用中由于缺少必要的監(jiān)測(cè)手法， 一起平時(shí)監(jiān)測(cè)又不具備準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)辦法， 所以直流電源中常由于電池疑問(wèn)引發(fā)事端。規(guī)劃一種有用的蓄電池在線監(jiān)測(cè)方案， 經(jīng)過(guò)力控組態(tài)軟件準(zhǔn)確掌握蓄電池電壓、內(nèi)阻和剩下電量等參數(shù)， 完結(jié)了鉛酸蓄電池組監(jiān)測(cè)和功用猜測(cè)的主動(dòng)化。

0  引 言

現(xiàn)在， 電能存儲(chǔ)和運(yùn)用首要靠蓄電池完結(jié)， 而閥控鉛酸蓄電池（ VRLAB） 因其密封性好、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、易于保護(hù)等長(zhǎng)處被廣泛運(yùn)用?？墒怯捎诟鞣N緣由經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)蓄電池運(yùn)用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額外時(shí)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(gè)安全牢靠的監(jiān)測(cè)渠道， 將傳統(tǒng)的分離式查看進(jìn)程有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)， 構(gòu)成一個(gè)快捷、智能型主動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò), 完結(jié)對(duì)VRLA 蓄電池組及其單節(jié)電池電壓和內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)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(nèi)阻搜集模塊和組態(tài)軟件構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)搜集網(wǎng)絡(luò)體系， 對(duì)VRLA 蓄電池組的運(yùn)用進(jìn)行監(jiān)控， 保證電池組的長(zhǎng)時(shí)刻有用作業(yè)。

1  體系功用

　　VRLA 分布式核算機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)體系是為閥控式密封鉛酸蓄電池（ VRLA） 的運(yùn)轉(zhuǎn)辦理規(guī)劃的， 用于在線監(jiān)測(cè)蓄電池組的運(yùn)轉(zhuǎn)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(nèi)阻， 經(jīng)過(guò)核算機(jī)網(wǎng)絡(luò)供給現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)， 完結(jié)會(huì)集監(jiān)控辦理。

　　2體系構(gòu)成

　　體系由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)機(jī)組和數(shù)據(jù)會(huì)集監(jiān)控辦理服務(wù)器構(gòu)成。

　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)機(jī)組可由多臺(tái)核算機(jī)構(gòu)成分布式搜集網(wǎng)絡(luò)， 完結(jié)對(duì)不一樣蓄電池組的監(jiān)測(cè)辦理， 搜集電池組的電壓、電流， 核算電池容量。經(jīng)過(guò)核算機(jī)的RS 232 串口，將搜集的單電池電壓和內(nèi)阻傳輸?shù)胶怂銠C(jī)中， 實(shí)時(shí)顯現(xiàn)電池?cái)?shù)據(jù)， 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)， 查詢數(shù)據(jù)， 并智能剖析數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)會(huì)集監(jiān)控辦理服務(wù)器經(jīng)過(guò)核算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完結(jié)對(duì)各現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控機(jī)的數(shù)據(jù)會(huì)集存儲(chǔ)、辦理和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。

　　各類構(gòu)造（ C/ S 或B/ S 構(gòu)造） 終端客戶可以經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)拜訪和查詢數(shù)據(jù)。

　　3  軟件規(guī)劃

　　組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)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(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的運(yùn)用辦法， 其預(yù)設(shè)置的要害模塊可以十分容易地完結(jié)和完結(jié)監(jiān)控層的各項(xiàng)功用， 并能一起支持硬件廠家出產(chǎn)的各種核算機(jī)和硬件設(shè)備與高牢靠性的工控核算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)體系聯(lián)系?？上蛳?shù)監(jiān)控體系供給軟硬件的悉數(shù)接口， 進(jìn)行體系集成。

　　力控軟件是運(yùn)轉(zhuǎn)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(jī)界面VIEW、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DB、I / O 驅(qū)動(dòng)程序以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件等。

　　3. 1  軟件構(gòu)成及功用

　　VRLA 在線監(jiān)測(cè)體系軟件的首要功用如下：

　?。?1） 實(shí)時(shí)顯現(xiàn)電池組總電壓、充放電流、電池剩下容量；

　　（ 2） 主動(dòng)操控單電池電壓、內(nèi)阻巡檢， 并實(shí)時(shí)顯現(xiàn)數(shù)值；

　　（ 3） 顯現(xiàn)電池組總電壓和充放電流的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線；

　　（ 4） 可查詢單片機(jī)電壓和內(nèi)阻前史數(shù)據(jù)及報(bào)表；

　　（ 5） 可設(shè)置電池組容量值和內(nèi)阻巡檢周期值；

　　（ 6） 可手動(dòng)啟動(dòng)內(nèi)阻巡檢。

　　3. 2  軟件完結(jié)

　　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(shè)置當(dāng)時(shí)電池組的電池額外容量， 并猜測(cè)剩下電量。實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線表現(xiàn)充放電進(jìn)程中總電壓與充放電流之間的相互關(guān)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(nèi)阻值。單電池電壓巡檢進(jìn)程選用實(shí)時(shí)采樣辦法， 采樣時(shí)刻距離為50 ms。由于電池的內(nèi)阻在短時(shí)刻內(nèi)改變較小， 尤其在充電進(jìn)程中， 因此， 電池內(nèi)阻巡檢選用兩種辦法： 周期采樣辦法和手動(dòng)采樣辦法。經(jīng)過(guò)點(diǎn)擊 內(nèi)阻監(jiān)測(cè) 選項(xiàng)， 在內(nèi)阻參數(shù)設(shè)置中填寫(xiě)搜集周期時(shí)刻， 體系將按此設(shè)定值周期循環(huán)巡檢， 或許點(diǎn)擊 當(dāng)即采樣 按鈕完結(jié)手動(dòng)巡檢。

　　經(jīng)過(guò)內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)可以對(duì)電池的功用進(jìn)行牢靠猜測(cè)，并經(jīng)過(guò)組態(tài)軟件完結(jié)及時(shí)報(bào)警， 以免呈現(xiàn)事端。

　　3. 3有些程序規(guī)劃

　　3. 3. 1單電池內(nèi)阻的守時(shí)采樣規(guī)劃

　　內(nèi)阻是考核電池功用的一種適當(dāng)牢靠的辦法， 經(jīng)過(guò)電池內(nèi)阻可以猜測(cè)其放電功用。為了可以有用地測(cè)量?jī)?nèi)阻值， 選用核算機(jī)主動(dòng)周期巡檢和手動(dòng)巡檢相聯(lián)系的辦法， 既可以完結(jié)巡檢的主動(dòng)化， 又可以依據(jù)用戶需求實(shí)時(shí)查看。詳細(xì)程序如下：

圖2 單電池采樣界面圖

　　3. 3. 2剩下容量的猜測(cè)核算

　　電池組剩下容量使監(jiān)測(cè)可以有用地完結(jié)電池辦理，及時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電操作， 進(jìn)步電池組的運(yùn)用壽命。

　　剩下容量核算選用接連體系離散化辦法， 對(duì)采樣周期離散處理后得：

　　由上式可知F（ t ） 為實(shí)踐采樣后的累積量， 近似為離散信號(hào)與采樣時(shí)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(duì)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(gè)特色：

　　信息同享功用 體系服務(wù)器從各長(zhǎng)途搜集站搜集當(dāng)時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)， 一起將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布， 使各個(gè)職能部門(mén)可以了解實(shí)時(shí)或前史的有關(guān)數(shù)據(jù)， 完結(jié)信息的同享。

　　強(qiáng)壯的監(jiān)測(cè)功用 在顯現(xiàn)屏上以畫(huà)面、報(bào)表、圖畫(huà)的方法動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)VRLA 電池組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和參數(shù)。顯現(xiàn)界面上可顯現(xiàn)當(dāng)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)， 也可以顯現(xiàn)前史數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)色彩改變、百分比等手法增強(qiáng)畫(huà)面的可視性。

　　數(shù)據(jù)辦理功用 數(shù)據(jù)辦理功用包含： 數(shù)據(jù)存檔功用（ 體系對(duì)其從各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)搜集的各種電壓和內(nèi)阻等信息數(shù)據(jù)， 依照其不一樣類型、稱號(hào)、特點(diǎn)、時(shí)序等特征分類， 樹(shù)立有必要的數(shù)據(jù)庫(kù)） ; 數(shù)據(jù)顯現(xiàn)功用（ 體系對(duì)搜集到的各種數(shù)據(jù)， 可依照不一樣方法進(jìn)行顯現(xiàn)， 其顯現(xiàn)辦法為數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)、表格、圖畫(huà)、曲線等， 并可以用色彩和符號(hào)標(biāo)明數(shù)據(jù)的性質(zhì)） ; 數(shù)據(jù)處理功用（ 體系對(duì)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)， 可進(jìn)行最大值、最小值、平均值等的運(yùn)算處理， 可依據(jù)需求生成各類報(bào)表、趨勢(shì)曲線） ; 報(bào)表生成和打印功用（ 操作人員運(yùn)用體系供給的實(shí)用程序， 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)略的人機(jī)對(duì)話， 可完結(jié)報(bào)表的規(guī)劃， 并具有隨時(shí)打印的功用） 。

　　長(zhǎng)途操控功用 為了進(jìn)步體系的反應(yīng)速度， 經(jīng)過(guò)RS 485接口完結(jié)長(zhǎng)途操控VRLA 在線監(jiān)測(cè)的巡檢進(jìn)程， 如手動(dòng)巡檢單電池組內(nèi)阻等操作。

　　5  結(jié) 語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)本體系對(duì)VRLA 蓄電池組的在線監(jiān)測(cè)， 克服了本來(lái)由人工查看測(cè)量不準(zhǔn)確帶來(lái)的各種疑問(wèn)。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(cè)蓄電池的后備運(yùn)用情況。不僅可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)電池電壓和內(nèi)阻， 有用猜測(cè)總電池組容量和單電池的功用， 并且可以經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交互完結(jié)信息同享， 進(jìn)步了監(jiān)測(cè)功率。本體系現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國(guó)家圖書(shū)館、首都機(jī)場(chǎng)等工程的EPS 體系中。

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