專利名稱：蓄電池組智能巡檢儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動智能檢測儀，特別涉及一種蓄電池及蓄電池組的智 能巡檢儀。
技術背景在本實用新型發(fā)明之前，蓄電池在民用和工業(yè)生產中應用越來越廣泛。為保 障系統持續(xù)穩(wěn)定運行，研究與設計高效廉價、準確方便和快捷實用的蓄電池檢測 裝置十分必要。蓄電池單體電壓較低，很少以其自然形態(tài)直接使用，大多采用串 聯或串并聯組合的方式，同時，蓄電池的電量隨工作時間的延長和用電時間的增 加會逐漸衰竭，很難保證組合中每個單體蓄電池工作特性一致。電池組的失效往 往是從單塊(體)電池失效開始的，尤其對于使用時間較長但又不超過使用期限 的電池組，依靠維護人員的日常檢查既耗時又不方便，也不符合現代管理的需要。 因此，對于單塊電池的電壓進行自動巡檢，以便及時發(fā)現問題，就變得極為重要。 現在的檢測主要是采用RS-232或RS-485總線，由于其為主從方式總線，檢測終 端無法主動向上位機發(fā)送數據，無法進行遠距離自動檢測，也就無法準確判斷哪 個出了故障，也無法報警維修。 發(fā)明內容本實用新型的目的就在于克服上述缺陷，設計、研制一種蓄電池組智能巡檢儀。本實用新型的技術方案是蓄電池組智能巡檢儀，其主要技術特征在于上位機、單體蓄電池檢測單元均 連接到CAN總線上，單體蓄電池檢測單元是溫度信號、電壓信號分別接電壓信號 變換器，電壓信號變換器二路輸出接A/D轉換器，A/D轉換器輸出接單片機，單 片才幾雙向連接CAN總線接口 。本實用新型的優(yōu)點和效果在于通過非主從方式的CAN總線作為蓄電池組的 分步式巡回采集總線，使得檢測系統具有高可靠性、可擴充性和實時性等優(yōu)點， 更加適合于蓄電池組的檢測與維護。通過在線實時檢測各單體蓄電池的充放電電 壓、溫度和整個蓄電池組的充放電流及充放電電壓等參數，找出損壞或性能顯著 降低的蓄電池，以保證直流電力系統穩(wěn)定可靠。本實用新型對蓄電池組的檢測采取分散采集、集中監(jiān)控的方式。本實用新型的其它優(yōu)點和效果將在下面繼續(xù)進一步說明。

圖1 ——本實用新型總體結構框圖。圖2——本實用新型蓄電池單體檢測單元結構原理示意圖。
具體實施方式
先說明本實用新型采用的CAN總線。CAN總線——CAN (Controller Area Network)總線是由德國BOSH公司在 1986年為汽車的監(jiān)測和控制系統設計的一款串行通信網絡。CAN總線可以為多主 方式工作，不分主從，可以點對點、點對多點及全局廣播方式傳送和接收數據， 且具有非破壞性總線仲裁技術；以5bit/s速率，通信距離最大可達IO km,傳輸介質可用雙絞線、同軸電纜或光纖；CAN總線采用短幀結構，每幀8字節(jié)，保 證了數據出錯率極低，被公認為是最有發(fā)展前途的現場總線之一。 如圖1、圖2所示上位機1、蓄電池組檢測單元2、單體電池檢測單元3均連接到CAN總線。 單體蓄電池檢測單元3分別檢測蓄電池組中的24節(jié)單體蓄電池的電壓和電流， 各個單體蓄電池檢測單元3的硬件結構相同，同時還有一個單獨的蓄電池組檢測 單元2用來檢測蓄電池組整體的電壓和電流。蓄電池組檢測單元2、單體蓄電池 檢測單元3實時監(jiān)測并向CAN總線發(fā)送數據，上位機1接收各個蓄電池組檢測單 元2、單體電^測單元3的數據，并對數據進行分析、處理、存儲、顯示和打 印，同時對單體蓄電池的故障進^f珍斷和報警。單體蓄電池檢測單元3的功能是實現對單體電池電壓和溫度的檢測和網絡 傳輸。該單體蓄電^測單元3由電壓信號變換器4、 A/D轉換器5、單片機6、 顯示電路7、 CAN總線接口 8和電源9組成。溫度信號、電壓信號分別輸入到電 壓信號變換器4中，將檢測到的電壓模擬信號經A/D轉換器5處理并數字化后， 經單片機6，通過CAN總線接口 8,經CAN總線傳輸給控制管理單元，這是基于 CAN通信的電壓檢測模塊；將采集到的單體蓄電池的溫度信號后，進行放大、濾 波、A/D轉換和隔離，送入單片機6，單片機6將通過CAN總線與上位機1進行 數據通信。其中，單體蓄電池檢測單元3的檢測電路采用串行接口的12位A / D 轉換器ADS7841P,采樣周期小于20ms，通過光電隔離與單片機6連接；而單片 機6則采用低功耗、小體積8位單片機LPC932。用LED(發(fā)光二極管)指示工作狀 態(tài)，通過帶有串行接口的CAN控制器與單片機6連接，CAN總線用于向上位機1 傳輸檢測數據。單元內的電源9是隔離電源，采用小型DC/DC模塊電源。蓄電池組檢測單元2線路原理同單體蓄電池檢測單元3,只是檢測整個蓄電 池組。工作過程各檢測單元將檢測到的電流、電壓和溫度數據按CAN總線規(guī)范存儲到CAN 緩沖區(qū)，并啟動發(fā)送命令將數據發(fā)送到CAN總線上，這些數據通過CAN總線向上 位機1進行發(fā)送。上位4幾1的CAN控制器將接收到的數據存儲在緩沖器中，向上 位機l發(fā)送中斷請求，若上位機l響應中斷，則接收這些數據并進行處理，將其 轉化成電壓、電流和溫度信號通過顯示電路7顯示出來，并對這些信號進行分析 和診斷，若發(fā)現異常情況，則發(fā)出警告信息。權利要求1.蓄電池組智能巡檢儀，其特征在于上位機、單體蓄電池檢測單元均連接到CAN總線上，單體蓄電池檢測單元是溫度信號、電壓信號分別接電壓信號變換器，電壓信號變換器二路輸出接A/D轉換器，A/D轉換器輸出接單片機，單片機雙向連接CAN總線接口。
2. 根據權利要求1所述的蓄電池組智能巡檢儀，其特征在于蓄電池組檢測單元 連接到CAN總線上，蓄電池組檢測單元與單體蓄電池;^測單元結構相同，蓄 電池組檢測單元連4I"由多個蓄電池連接構成的蓄電池組。
3. 根據權利要求1所述的蓄電池組智能巡檢儀，其特征在于單片機雙向連接顯 示電路。
4. 根據權利要求1或2所述的蓄電池組智能巡檢儀，其特征在于由多個蓄電池 串聯或串并聯構成蓄電池組。
專利摘要本實用新型涉及一種蓄電池及蓄電池組的智能巡檢儀。本實用新型結構是上位機、單體蓄電池檢測單元均連接到CAN總線上，單體蓄電池檢測單元是溫度信號、電壓信號分別接電壓信號變換器，電壓信號變換器二路輸出接A/D轉換器，A/D轉換器輸出接單片機，單片機雙向連接CAN總線接口。解決了主從方式總線，檢測終端無法主動向上位機發(fā)送數據，無法進行遠距離自動檢測，也就無法準確判斷哪個出了故障，也無法報警維修等缺陷。本實用新型通過非主從方式的CAN總線作為蓄電池組的分步式巡回采集總線，使得檢測系統具有高可靠性、可擴充性和實時性等優(yōu)點，更加適合于蓄電池組的檢測與維護。
文檔編號G01R31/36GK201170923SQ200720131009
公開日2008年12月24日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權日2007年12月14日
發(fā)明者磊 陳 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)新大誠科技發(fā)展有限公司