嵌入式技術(shù)在電流傳感器蓄電池中的應用

1 引言

　　在供電系統中，雖然蓄電池作為備用電源，但也發(fā)揮著(zhù)極其重要的作用。一旦在交流電失電或其它事故狀態(tài)下，蓄電池組若是出現問(wèn)題，那么供電系統將面臨癱瘓，因此造成設備停運及其它重大運行事故。近年隨著(zhù)閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡(jiǎn)稱(chēng)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(guān)事故也屢見(jiàn)不鮮。閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結構，使得我們無(wú)法準確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護”的這一優(yōu)點(diǎn)，反而成為電池運行管理中的缺點(diǎn)和難點(diǎn)。在提高電池性能，減少維護工作量的同時(shí)，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、電壓巡檢等常規維護檢測手段外，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展一些新的檢測手段孕育而生，蓄電池在線(xiàn)監測這一新檢測技術(shù)開(kāi)始逐步得到運用。

　　2 蓄電池在線(xiàn)監測硬件平臺的構成

　　蓄電池在線(xiàn)監測系統一方面需要完成在工業(yè)現場(chǎng)如變電站，數據中心等場(chǎng)合蓄電池參數的人機交互，方便用戶(hù)在現場(chǎng)時(shí)觀(guān)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(wǎng)絡(luò )接口，使用戶(hù)在遠端如中央控制室能夠及時(shí)了解現場(chǎng)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(huà)的方式通知到值班人員。因此有必要設計一臺現場(chǎng)監測主機完成以上功能，與Sentinel模塊相配實(shí)現整個(gè)蓄電池在線(xiàn)監測系統的構建，如下圖：

　　需要說(shuō)明的是：

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

　　b 由于sentinel模塊需要通過(guò)地址來(lái)識別，該地址是8位的，以上連接最多實(shí)現254塊蓄電池的連接，

　　c 理論上圖中用虛線(xiàn)指示的sbus通訊線(xiàn)是不需要連接的，但是考慮到工業(yè)現場(chǎng)的復雜性，如兩模塊之間的通訊線(xiàn)一旦被破壞，則某些模塊將不在線(xiàn)路中，因此出于冗余設計的考慮，在現場(chǎng)允許的情況下，盡量布置該線(xiàn)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，考慮現場(chǎng)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(xiàn)纜（往往是很粗的線(xiàn)纜）需要繞經(jīng)主機，不經(jīng)濟也不安全。

　　e 使用GSM天線(xiàn)的時(shí)候，要實(shí)地測量當地的信號強度，某些機房信號屏蔽嚴重，此時(shí)可以考慮將天線(xiàn)移到室外，以實(shí)現信號的通暢發(fā)送。

　　由以上的分析，對現場(chǎng)監控提出的要求至少有帶有人機交互功能，網(wǎng)絡(luò )功能，GSM發(fā)射功能，sbus總線(xiàn)通訊的功能以及A/D轉換接口。