HAWKER蓄电池分散式配网直流屏蓄电池监控系统

要点：直流屏，已然是应用广泛于发电厂、变电站以及企业内部的关键装置，直流屏自身的可靠且安全，能够直接对整个供电系统以及整个厂矿企业内部的生产安全运行产生影响。此文经由对直流屏系统蓄电池整体设计予以阐述，论述了直流屏系统蓄电池监控单元以及综合管理单元的具体情形。[id_1128866635]

关键词：分散式配网直流屏；蓄电池；监控系统

当下，分散式配网直流屏系统已在我国水力发电厂内的各类变电站、火力发电厂内的各类变电站以及相关使用直流设备的具体用户处广泛应用，像石化部门、矿山部门、铁路部门等单位。直流屏系统为信号设备保证充足直流电源，为自动保护设施保证充足直流电源，为事故照明设备保证充足直流电源，为相关断路器分合闸具体操作过程保证充足直流电源，且当企业外部交流电出现中断情况时，由直流屏系统后备电源即蓄电池持续供应充足直流电源。直流屏系统自身具备的可靠性，以及安全性，将会对整个公司内部的电力系统供电能力的安全性，产生重要影响。直流屏系统的关键部分，主要是蓄电池。针对蓄电池展开科学合理的监控，以及维护，是直流屏系统的重要工作。

1直流屏系统蓄电池整体设计

直流屏的电池组，通常是由多只电池串联而成，对于直流屏系统里的每一个电池，都要配备一个专门的监控单元。该监控单元，能实时监测直流屏系统中某一只蓄电池的端电压，能监测蓄电池的具体温度，能监测蓄电池充放电过程中电压和电流的实际状况，同时依据这些数据进行有效且合理的分析，能对直流屏系统中某一个蓄电池的实际内阻和具体容量进行测量工作，还能依据这些数据实现电池内部充电方式的实际转换。通常情况下，整套直流屏系统会安排数量达几十乃至一二百个的具体监控单元，这些监控单元的具体数量，与直流屏系统内部的电压以及电池电压紧密相关。一般来讲，这些监控单元常常采用相同的单12V电源方式来开展供电工作，借助双绞线依照RS一485总线的形式，把直流屏系统里的监控单元和直流屏系统自身的综合管理单元进行有效关联连接，整个直流屏系统是以分散结构进行布局的。

2直流屏系统蓄电池监控单元

直流屏系统蓄电池监控单元，能完成直流屏系统内部特定电池实际电压、温度等具体参数监测工作，还能经直流屏系统内部一同使用的RS - 485现场总线部分的具体通信网，向直流屏系统管理单元实时发送系统状态相关数据。直流屏系统蓄电池监控单元，主要由CPU系统和周边电路部分组成，还包括电池里面电压监控电路，以及温度监控电路，还有通信系统电路等部分 。监控单元一般不设置具体的人机对话功能来进一步削减直流屏系统蓄电池的成本，通常借助LED指示灯当作直流屏系统蓄电池运行正常以及通信正常的指示，而具体的人机对话功能通常被安排在直流屏系统的管理单元部分。

2.1CPU系统和周边电路

通常而言，每个直流屏系统蓄电池监控单元一般仅仅监测其内部的一路特定电压以及一路实际温度，在其监测范围之内的实际物理量相对来讲并不是很多。此外，单片机内部电路自身通常应当布置一些口线，所以需要挑选出具备价格较为低廉、占用系统资源相对较少并且能够满足直流屏系统蓄电池监控单元正常开展工作的单片机。一般来说，AT89C2051常常运用DIP20予以封装，它具备15根口线，有着对应的低电源电压，本身携带着高性能CMOS8位系统，是一种微处理器，它能让监控单元正常实现运行。该产品的第一个主要特性表现在，它能够针对CS-51系列产品，实现有效的兼容，这是其特性之一。第二个特性是，片内自身含有2kB的FLASH程序相关的存储器，并且该存储器能够进行1000次的擦写周期，这是它的又一重要特性。第三个特性为，本身具有15根可编程口线设置，这也是其特性的一部分。第四个特性是，本身含有2个16位定时器，具体来说就是T0和T1，这是它的特性体现。再者，它还具有能够进行全双工串行工作的UART通信口，这同样是其特性之一。

为确保单片机自身得以可靠运行，电路部分要设置特定的看门狗电路，看门狗电路可借助采用MAX813L芯片来设置。此外，系统内部连接着多个作用一样的蓄电池监控单元，为了能有效区分这些蓄电池监控单元，对于每个具体的监控单元都得安排一个唯一可追溯的地址。此地址安排可通过8位拨码开关的形式来安排，能安排256个不同的监控单元地址，也就是直流屏系统内部最多能监测管理256只蓄电池， 。这样对于一般常用的直流直流屏系统来说已经够用了。

2.2电压测量监控电路

各实际的单体电池自身具备的电压，最大一般处于1.2至12V之间，测量监控此电压相当简单，然而这些电池一旦串联在一起，两个不同电池内部的正极（或负极）间可能会有300V左右的实际电压差。而当下所有的单片机系统内部，因需连接到同一系统通信线上，所以必须维持相同的系统电位基准以及系统电压等级。可是，鉴于有着约300V的系统天然存在的实际电位差，系统着实难以针对内部的每一个电池的具体电压展开实际测量监控，一般会采用V／F进行变换、光电隔离一类的方式来开展电压的测量监控事宜。首先，借助V／F转换电路的法子，把直流屏系统内部被测电池的具体电压信号转变为对应的实际频率信号，接着运用光电隔离电路的办法，将此实际的频率信号及时传送给CPU系统。

2.3温度测量

直流屏系统里，电池工作时的实际温度，和电池自身的具体内阻，有着紧密的联系，电池工作时内部温度的变化，能直接评判该电池性能的好坏。通常会选用数字式一线方式的传感器部分DSl8 - B20，借助胶水粘结，可将传感器DSl8 - B20直接放置在系统内部电池的表面。DSl8 - B20 是一种温度传感器，本身运用一线式数字原理，其本身温度可由 CPU 读取，无需采用实际的放大、转换等相关辅助电路，所以它具有电路简单便捷、可靠性高以及安全性高、不存在电路误差等实际优点。对于 CPU 系统而言，温度的实际测量监控工作只需占用系统的一个端口，便可实现测量读取工作。

2.4电源部分

电路自身一般运用单一的12V电源形式来开展供电作业，CPU系统、通信系统电路等部分需要5V的实际供电，鉴于系统内部被测信号与CPU系统之间或许存在最多可达300V的实际电压差，所以WF电路必须经由另一个隔离的5V电源部分来进行供电工作，电路之上采用一片DC／DC电源模块以及一片5V稳压芯片7805去产生所需的2个电压。通常来讲，系统内部的DC／DC模块自身是一种具备隔离电源产生功能的特定模块电路，DC／DC模块自身的隔离电压可达到1000至3000V的范围，完全能满足系统现实所需。

3综合管理单元

整个直流屏电池监测系统里，具有人机对话功能的窗口是系统内部的综合管理单元，综合管理单元身边配有一面大尺寸触摸屏，还有能嵌入面板内部的微型打印机，综合管理单元的主要功能包括，系统内部各电池电压、实际温度的参数显示，系统内部各电池电压、实际温度的具体参数出现异常报警时的定值设定，把系统内部具体的参数通过串行接口的方式向上位机进行实时传送。

结束语

当下，直流屏已然成为在发电厂、变电站以及相关厂矿企业内部被广泛运用的关键装置，直流屏自身的可靠安全性能够直接对整个供电系统以及整个厂矿企业内部的生产安全运行产生影响。蓄电池身为直流屏的关键构成部分，更需要开展有效的监控。这需要借助直流屏系统内部的监控单元，通过其CPU系统以及周边电路部分，还有电池里电压监控电路、温度监控电路、通信系统电路等主要构成部分来展开分析探究，要充分运用综合管理单元及其自身具体功能，如此才能够切实达成分散式配网直流屏系统蓄电池的有效监控。