嵌入式技術在電流傳感器蓄電池中的應用

1 引言

　　在供電系統(tǒng)中，雖然蓄電池作為備用電源，但也發(fā)揮著極其重要的作用。一旦在交流電失電或其它事故狀態(tài)下，蓄電池組若是出現(xiàn)問題，那么供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，因此造成設備停運及其它重大運行事故。近年隨著閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡稱閥控蓄電池）的廣泛使用，加之使用環(huán)境及條件欠佳，蓄電池的相關事故也屢見不鮮。閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結構，使得我們無法準確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護”的這一優(yōu)點，反而成為電池運行管理中的缺點和難點。在提高電池性能，減少維護工作量的同時，如何快捷有效地檢測出早期失效電池并預測蓄電池性能變化趨勢已成為電池運行管理的新課題。目前除了核對性放電、電壓巡檢等常規(guī)維護檢測手段外，隨著技術的發(fā)展一些新的檢測手段孕育而生，蓄電池在線監(jiān)測這一新檢測技術開始逐步得到運用。

　　2 蓄電池在線監(jiān)測硬件平臺的構成

　　蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)一方面需要完成在工業(yè)現(xiàn)場如變電站，數(shù)據(jù)中心等場合蓄電池參數(shù)的人機交互，方便用戶在現(xiàn)場時觀測蓄電池組整體電壓，電流以及各單體電池的阻抗，電壓和溫度；另一方面需要提供網絡接口，使用戶在遠端如中央控制室能夠及時了解現(xiàn)場的情況；最后需增加GSM接口，一旦發(fā)生故障，可以用發(fā)短信或者打電話的方式通知到值班人員。因此有必要設計一臺現(xiàn)場監(jiān)測主機完成以上功能，與Sentinel模塊相配實現(xiàn)整個蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的構建，如下圖：

　　需要說明的是：

　　a 由上圖可見，鑒于sentinel模塊的獨特設計，可以直接對蓄電池阻抗進行測試，因此系統(tǒng)毋須安裝單獨的放電模塊。

　　b 由于sentinel模塊需要通過地址來識別，該地址是8位的，以上連接最多實現(xiàn)254塊蓄電池的連接，

　　c 理論上圖中用虛線指示的sbus通訊線是不需要連接的，但是考慮到工業(yè)現(xiàn)場的復雜性，如兩模塊之間的通訊線一旦被破壞，則某些模塊將不在線路中，因此出于冗余設計的考慮，在現(xiàn)場允許的情況下，盡量布置該線纜。

　　d 圖中的電流變送器一般用于主機測量充放電電流，感知蓄電池的狀態(tài)，是非常必要的，考慮現(xiàn)場施工方便，盡量使用外置的電流變送器，而不將該變送器布置在主機內，否則電池充放電線纜（往往是很粗的線纜）需要繞經主機，不經濟也不安全。

　　e 使用GSM天線的時候，要實地測量當?shù)氐男盘枏姸?，某些機房信號屏蔽嚴重，此時可以考慮將天線移到室外，以實現(xiàn)信號的通暢發(fā)送。

　　由以上的分析，對現(xiàn)場監(jiān)控提出的要求至少有帶有人機交互功能，網絡功能，GSM發(fā)射功能，sbus總線通訊的功能以及A/D轉換接口。