通信蓄电池容量检测仪设计

通信蓄电池容量检测仪设计

张荣甫,高树发,孙　霞

(新疆军区69032部队,新疆乌鲁木齐830002)摘　要:蓄电池容量检测仪,是采用现代技术对蓄电池组、单体电池的电压、总电压、总电流、放电电流、电池

组容量进行检测控制。主要有主控板(CP U )、接口电路板、报警电路板、显示电路板和高频有源逆变正弦波放电电

路组成。仪表具有适时、准确、稳定、直观、智能化、抗干扰能力强等优点,提高了蓄电池维护管理水平。

关键词:蓄电池检测;数据采集;智能化;有源逆变

中图分类号:T N 86文献标识码:B 文章编号:0032-1289(2004)02-0056-03

Apparatus of Communication Accumulator Capacity Monitor

ZH A N G R ong -f u ,GA O Shu -f a ,SUN X ia

(69032Depar tment of X injiang M ilit ary Ar ea ,U rumqi 830002,China )

Abstract :A ppar atus o f com municat ion accumulat or capacity mo nito r ado pt s mo der n techolog y to classify

accumulator ,v oltag e o f single bat tery ,to tal v oltag e,to tal v oltaic dischar g e,and batter y capacity.It has such

main compo nents as CPU ,connect circuit bo ard ,alar ming circuit bo ard ,show ing cir cuit bo ra d ,and hig h -

frequency hav e-sour ce -inver t sin w ave dischar ge cir cuit.T he appar atus has such pro perties as t imely,accurat e,

stable,and intellect able,with st ro ng ability of anti-jam ming.It impr ov es the co ntro l lev el o f the accumulator.

Key words :accumula tor classify ;data collect ;intellecta ble;hav e-sour ce-inver t

随着通信事业的迅速发展,通信供电保障显得越来越重要,尤其是边远地区通信台站就更为明显。蓄电池作为一种后备能源,是保证通信正常工作的重要能源。因此提高和维护好蓄电池的质量,延长其使用寿命[1]

,确保节约资金,是保证供电当中十分关键的一项工作。

在基层通信站以及其它许多蓄电池供电系统中,由于没有相应的维护仪表,对蓄电池的维护工作很不重视。即便是进行维护,也只能用氯化钠水溶液作负载,用电压表不停地测试电池组端电压。用这种方法维护蓄电池,测出的结果不准确,无法反映蓄电池的真正容量[2]。此外,这种方法很不安全,很容易因放电而损坏电池。免维护蓄电池常常被误认为是不需维护的电池[3],使蓄电池长期处于同一种工作状态,化学反应不充分,蓄电池储存容量快速下降,使用年限缩短,造成很大的经济损失,有时还会造成通信中断等严重事故。针对这一突出问题,结合对基层的实际调查和多年的实践经验,我们提出了研制通信蓄电池容量检测仪。此设备采用微处理器控制,通过数据采集,分析处理,数码显示等实现检测智能化。用有源逆变作负载,把蓄电池的直流能量通过有源逆变成正弦交流能量送入电网(或阻性负载),实现了蓄电池放电电流稳定准确,化学反应彻底的目的。蓄电池使用寿命得到延长,提高了备用电源的正常供电保障能力。1　技术方案

1.1　系统构成

蓄电池容量检测仪是一种智能化检测分析控制、监测报警仪器。主要由电源控制报警板、采样板、CPU 板、按键显示板和有源逆变放电电源等五部分组成。如图1所示。

第25卷第2期

2004年6月军　事　通　信　技　术Jo urnal of M ilitar y Comm unications T echnolog y V ol.25N o.2　Jun.2004 收稿日期:2003-07-15;修回日期:2003-10-16

作者简介:张荣甫(1947-),男,高级工程师.

图1　系统硬件框图

电源控制报警板提供系统各部件所需电源,接

受CPU 板送来的控制信号,完成声音报警、接通或

切断负载的作用;电压电流采样板由两片模数转换

电路和25路运算放大器组成,完成电流信号和24

块蓄电池信号的采集并送CPU 板处理。采样板有

两种规格,一种适用于电压在7V 以内(每块电压

在2V ～6V)的系统,另一种适用于电压在大于7

V,小于15V 的电池组(每块电压在12V);CPU

板以80C 31微处理器为核心部件,接受按键显示板

送来的控制指令和采样板送来的采样数据,经运算处理将控制信号送电源控制报警板,将显示信号送

按键显示板显示;按键显示板接受面板按键信息并送CPU 板,同时显示CPU 板送来的各项信息;有源逆变放电电源是维护蓄电池组的工作负载,它是将蓄电池的直流变为交流回送入电网。放电电流稳定成线性,测出结果准确。同时可使能量回收再利用。图2　地址分配框图1.2　系统工作原理

在蓄电池维护工作中,最重要的是单体电池极限放电电压V 0、放电安时率I T 和标准放电时间T 0这三个参数。其中V 0、和T 0是本系统工作的基准值。是维护蓄电池规范数据。在维护蓄电池组中,微处理器是按照蓄电池组每块电池循环采集其放电电压并记时,将采集的单体电池放电电压V 和实际放电时间T 与给定的基准值进行比较,当V ≤V 0或T ≥T 0时,微处理器按所编写的程序发出指令告警并切断放电负载。而采集的单体电池最多可达24块,即V 1、V 2……V 24。同时为便于读取,还应采集放电电流值I ,I 的采集是利用分流器作为传感器,将电流信号转变为小电压信号,再将此小电压信号放大,然后送入微处理器进行处理。检测电压小于或等于设定电压或者定时到时,停止系统运行,切断放电负载。发出声音报警,显示报警时的时间或电压降到设定值的电池序号及电压值。

1.3　系统硬件

系统采用80C 31微处理器,外部扩展EPROM 2764、RAM 6264、

专用I /O 8155和两片A /D 0809;其中2764用来存放系统程序,6264存放口令、组数、单体电池放电极限电压、放电时间、采集的电压、电流数据等信息;8155用来管理键盘和液晶显示板;D0809负责采集一路电流信号和24路电压信号并送80C31进行运算处理。

1.4　系统软件

系统软件主要完成以下功能: 系统初始化; 系

统自检; 参数预置;!键盘输入扫描,设置工作参数;

∀启动时钟及计时;#循环检测放电电流,检测电池电

压并与设定值比较,计算电压总和,比较与设定的计时

值,并同步显示。

1.5　主要技术指标

工作温度0～40°C; 交流电压220V ±0.5%;

直流功率≤7W;!自检时间≤12s;∀测试时间:电

流测试时间≤5s ;单块电池测试时间≤5s ;#电池组测

试周期≤90s;∃电流测试误差≤±5‰。

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　第2期 张荣甫等:通信蓄电池容量检测仪设计