一種VRLA蓄電池在線監測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術屬于電力系統領域，特別涉及一種VRLA蓄電池在線監測裝置，包括單片機、參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS-485接口電路。各模塊之間的連接關系為：控制器為單片機，它是數據處理和控制的核心，分別與參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS-485接口電路相連。參數采集模塊每隔兩小時采集一次VRLA蓄電池的運行參數，將實時數據送給單片機，單片機會對接收到的數據進行存儲和顯示，并判斷是否存在異常。在蓄電池出現異常數據時，報警電路會發出聲音報警，然后將數據上傳至監控系統。本實用新型專利技術以單片機為基礎，實現了全面可靠、精度更高的VRLA蓄電池在線監測，并且能夠與監控系統通信，以便及時上傳故障信息。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電力系統領域，特別涉及一種VRLA蓄電池在線監測裝置。
技術介紹
蓄電池組是變電站直流操作電源系統的重要組成設備，其中VRLA蓄電池是應用最為廣泛的一類。當蓄電池整組或部分電池出現失效時，將導致變電站內的保護及自動裝置不予動作，影響電網系統的穩定運行。近年來，隨著電力系統的不斷發展，對蓄電池運行的可靠性也提出了更高的要求，因此對于VRLA蓄電池的在線監測是至關重要的。一般的蓄電池在線監測裝置監測參數不全面、精度有限并且無法將數據上傳至監控系統，本技術以單片機為控制器，對VRLA蓄電池進行了全面實時在線監測，并在故障發生時上傳故障信息，實現了精度更高、速度更快的VRLA蓄電池在線監測。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種VRLA蓄電池在線監測裝置，解決當前蓄電池在線監測中存在的技術問題。硬件部分：主要包括單片機、參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS-485接口電路。各模塊之間的連接關系為：控制器選用單片機，它是數據處理和控制的核心，分別與參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS-485接口電路相連。參數采集模塊采樣VRLA蓄電池單體電壓/組電壓、充/放電電流、內阻及溫度等參數后，經過相應數據轉換送給單片機控制器，單片機接收到數據后可進行存儲在擴展RAM中，并通過LCD顯示模塊顯示出來。當蓄電池出現異常數據后，單片機啟動報警電路，蜂鳴器發出聲音報警，同時故障信息將通過RS-485接口電路上傳至監控系統。所述單片機控制器所用芯片為STC15F2K60S2，接收參數采集模塊的數據，進行存儲和顯示，并判斷是否存在異常，在發生故障時啟動報警電路，同時將數據上傳；所述參數采集模塊包括蓄電池單體電壓/組電壓、充/放電電流、內阻及溫度等參數的采集，其中LEMSentinel蓄電池傳感器，采樣單體電壓、溫度及阻抗，通過以ICL3221為核心的電路和MAX232芯片后輸出TTL電平。DHR200C420型電流傳感器用來測量充放電電流，輸出電流模擬量，通過AD7705將電流模擬量轉換成數字量送入單片機控制器處理。所述擴展RAM部分采用24AA512型串行E2PROM，保證數據和程序對存儲的要求。所述LCD顯示模塊的顯示器采用LCD1602字符型液晶，由單片機驅動并顯示蓄電池運行數據。所述報警電路是經過9013射極放大電路驅動蜂鳴器進行報警，在蓄電池運行出現異常時發出聲音報警。所述RS-485接口電路是由MAX485芯片將單片機輸出的TTL電平轉化成RS-485信號，通過RS-485總線上傳至監控系統。軟件部分：本裝置軟件編程主要是用C語言編寫程序以實現VRLA蓄電池在線監測裝置所要實現的功能，其中主要包括以下幾個模塊：參數采集模塊、A/D轉換模塊、故障判斷模塊和數據上傳模塊等。各個模塊功能獨立，接口簡單，可以解決程序冗余問題，縮短程序開發周期。附圖說明圖1是所述一種VRLA蓄電池在線監測裝置的結構框圖。圖2是所述一種VRLA蓄電池在線監測裝置的軟件程序流程圖。具體實施方式本技術提供了一種VRLA蓄電池在線監測裝置。下面結合附圖和具體實施方式對本技術做進一步說明。圖1所示為所述一種VRLA蓄電池在線監測裝置的結構框圖，主要包括單片機控制器、參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS-485接口電路。參數采集模塊包含傳感器和一系列信號轉換電路，其中LEMSentinel蓄電池傳感器采樣蓄電池單體電壓、溫度及內阻，輸出SBUS數字信號，經過以ICL3221為核心的電路后將SBUS轉換成RS-232，然后通過MAX232芯片后輸出單片機可接收的TTL電平。另外，DHR200C420霍爾電流傳感器采集蓄電池充/放電電流后輸出的是模擬量，經過AD7705后轉換成數字量。由于單片機存儲空間有限，不能滿足數據和程序的存儲需要，因此單片機接收到的數據可以存儲在擴展RAM中。單片機接收數據后會判斷該數據是否存在異常。當蓄電池發生故障時，單片機會輸出信號，啟動報警電路，發出時長為1min的聲音報警，并將故障信息通過RS-485電路上傳至監控系統，以便及時對故障進行處理，避免危及電網的穩定運行。最后，在判斷蓄電池無故障或者故障數據上傳之后，單片機會將蓄電池運行參數通過LCD顯示模塊顯示出來。圖2是所述VRLA蓄電池在線監測裝置軟件程序流程圖。首先啟動電源后，系統會進行初始化，然后進行硬件自檢，如果硬件有故障，將采取相應的措施來消除故障；如果硬件正常，則開啟定時，進入參數采集子程序，每隔兩小時采集一次VRLA蓄電池運行參數。若檢測到蓄電池出現故障則發出報警信號，并進入數據上傳子程序，將故障上傳至監控系統，最后通過LCD顯示模塊將蓄電池參數顯示出來；若蓄電池無故障信息，則直接通過LCD顯示運行參數。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種VRLA蓄電池在線監測裝置，其特征是所述裝置包括單片機、參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS?485接口電路，各模塊之間的連接關系為：單片機是數據處理和控制的核心，分別與參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路和RS?485接口電路連接；參數采集模塊通過傳感器獲取VRLA蓄電池實時運行數據，包括蓄電池單體電壓/組電壓、充/放電電流、溫度及內阻，經過信號轉換送至單片機，并通過LCD顯示模塊顯示出來；在單片機內存不足以滿足程序和數據的需要時，單片機會將其存儲在擴展RAM中；報警電路和RS?485接口電路與單片機相連，在蓄電池運行參數出現異常時，單片機發出信號啟動報警電路，并通過RS?485接口電路將故障數據上傳至監控系統。

【技術特征摘要】
1.一種VRLA蓄電池在線監測裝置，其特征是所述裝置包括單片機、參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路、RS-485接口電路，各模塊之間的連接關系為：單片機是數據處理和控制的核心，分別與參數采集模塊、擴展RAM、LCD顯示模塊、報警電路和RS-485接口電路連接；參數采集模塊通過傳感器獲取VRLA蓄電池實時運行數據，包括蓄電池單體電壓/組電壓、充/放電電流、溫度及內阻，經過信號轉換送至單片機，并通過LCD顯示模塊顯示出來；在單片機內存不足以滿足程序和數據的需要時，單片機會將其存儲在擴展RAM中；報警電路和RS-485接口電路與單片機相連，在蓄電池運行參數出現異常時，單片機發出信號啟動報警電路，并通過RS-485接口電路將故障數據上傳至監控系統。
2.根據權利要求1所述的一種VRLA蓄電池在線監測裝置，其特征是所述單片機選用宏晶STC系列單片機STC15F2K60S2。
3.根據權利要求1所述的一種VRLA蓄電池在線監測裝置，其特征是參數采集模塊選用LEMSentinel蓄電池傳感器，可直接采樣單體電壓、溫度及阻抗，并轉換為數字量，另外選用DHR200C420型號的電流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李衛國，張愛萍，王文媛，袁創業，陳艷，歐陽潔，
申請(專利權)人：華北電力大學，歐陽潔，
類型：新型
國別省市：北京;11