基于V／F技术的蓄电池电压巡检仪设计

Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ — ７ ３ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ３ ４ — ０ ５
基 于 ／ Ｆ 技 术 的 蓄 电 池 电压 巡 检 仪 设 计
秦远 洋，汲伟 明
（ 上海应用技术学 院 电气与 电子工程学院 ， 上海 ２ ０ １ ４ １ ８ ）
ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ａｂ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ；ｖ ｏ ｌ ａｇ ｔ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ； ｜ Ｆ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ
中图分类 号 ：Ｔ Ｎ ９ １ １ ． ７ ； Ｔ Ｎ ７ ４ １
文献标 志码 ： Ａ
Ｔｈｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏｆ Ｖｏｌ ｔ ａｇ ｅ Ｍ ｏｎｉ ｔ ｏｒ Ｓｙｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏｒ Ｓｔ ｏｒ ａｇ ｅ Ｂａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ
Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｖ／ Ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｑ Ｉ Ｎ Ｙ ｕ ａ ｎ — ｙ ａ ｎ ｇ ，Ｊ Ｉ Ｗｅ ｉ — ｍｉ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ４ １ ８，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｅ Ｐ Ｓ （ 应急 电源 ） 和Ｕ Ｐ Ｓ （ 不 间 断 电源 ） 在 现代
会 发 生较 为 明显 的变 化 这一 个 特 性 ， 通 过 对 蓄 电
池 内阻 的测 量 实现 对 蓄 电池 电压 的检 测 和监 控 。
社会得到极为广泛 的应用， 作为能量提供的蓄电 池， 其 监控 和检 测 显 得 尤 为重 要 ＿ １ ］ 。 目前有 两 种 使 用 比较广 泛 的蓄 电池巡检 装置 ¨ ２ ］ 。一 种方 案是 利 用单 片机 控 制模 拟 与 数 字 转 换 （ Ａ／ Ｄ 转换） 芯
第１ ３卷 第 ２ 期 ２ ０ １ ３年 ６月
上 海 应 用 技 术 学 院 学 报（ 自 然 科 学 版）
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｉ ＮＳ ＴＩ ＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣ ＨＮＯＬ ＯＧＹ（ ＮＡＴＵＲＡＬ Ｓ ＣＩ Ｅ ＮＣＥ ）
Ｖｏ １ ．１ ３ Ｎｏ ． ２
ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ． Ｏｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ａｇ ｔ ｅ ｓ ｏ ｆ ｖ ｏ ｌ ａｇ ｔ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｄ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｄ ｏ ｅ ｓ
ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｃ ｅ ． Ｂｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ， ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｖ／ Ｆ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｈ ａ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ， ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｌ ｅ ｓ ｓ
摘要 ： 介 绍 了基于 电压频 率转换技 术 （ ／ Ｆ技术 ） 的蓄 电池巡检仪 的基 本原 理及 实现 方 法。该
系统 的优 点在 于节点模块 不需要 单 片机 控制 ， 相 对于传 统的 电池巡检 装 置 ， 降低 了成本 ； 并且 由
于采 用 ／ Ｆ技术 ， 大大提 高 了系统的精度 ， 简化 了结构 ， 降低 了功耗 ， 提 高了工作 的稳 定性 。 关键 词 ： 蓄 电池 ；巡检仪 ； ／ Ｆ 转换
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｖ／ Ｆ ｔ ｅ ｃ ｈ －
片对 蓄 电池 进行 巡 检 ， 该 方 案 的不 足在 于 节 点 中 引入 了单 片 机 和 Ａ／ Ｄ转换 芯片， 使 得 整 个 系 统
该方 案 的不 足之 处 除 了和第 一种 方案 一样体 积 和
成本 大 幅上 升 之外 ， 由 于蓄 电池 内 阻 的变 化 和 电
压值 的变化 不 呈线 性 关 系 ， 因此 给 准确 地 测 量 电
压值带来了很大 的困难 ， 导致精度降低。所 以如 何设 计一 种成本 低廉 、 可靠 稳定 、 体积 小 、 低 功耗 ， 并且具有较高精度 的电池巡检装置变得极 为迫 切 。本文 提 出了一种 基 于 电压 频率转 换 的蓄 电池