1 引 言

      应急电源多采用蓄电池提供能源，为了获得足够高的电压通常采用多块电池串联的方式进行工作CONTROL ENGINEERING China版权所有，例如用24、32或48节铅酸蓄电池组成。电池组的失效往往是从单块电池失效开始的，尤其对于使用时间较长但又不超过使用期限的电池组，依靠维护人员的日常检查既耗时又不方便，也不符合现代管理的需要。因此，对于单块电池的电压进行自动巡检，以便及时发现问题，就变得极为重要。而对电池组单块电池电压进行测量存在以下主要技术难点。

       (1)从降低成本角度考虑可采用多路选择方式测量www.cechina.cn，但是其电压范围超出了标准模拟[1]开关产品的工作电压范围而采用机械继电器将在速度、使用寿命、工作的可靠性方面都难以令人满意。

       (2)为确保测量的精度，单元电池采用悬浮测量，系统设计时要考虑信号采集电路与信号处理电路采取有效的电气隔离。

       (

3)由于电池组串联电池数的增加，测量电路的功耗难于降低。国内已有很多关于单个单元电池的端电压侧测量方法的提出，构造电阻网络提取电压、继电器切换和V／F转换无触点采样提取电压。

   2 串联电池组测量方法

   2．1 电阻网络提取电压

       从理论上分析这种方法是可行的，但在实际中却难以实现。比如，24节标称电压为12 V蓄电池，单节电池测试精度为O．5％的测试系统，单节电池测试绝对误差为±60 mV，24节串联积累的绝对误差可达1．44 V，显然www.cechina.cn，其相对误差可达到12％，这在应急电源监控系统中经常会造成误报警，所以不能满足应急电源监控系统的要求。

 4 数据通信

       巡检仪中用到并行、串行、485接口[3]3种通信方式实现数据通信www.cechina.cn，通信原理如图3所示，主板采用双CPU，分别负责数据处理和远传通信，他们之间采用了直接并行通信进行数据传输，实现简单并能达到传输数据的需要；485接口的使用是为了能够将采集到的数据远传到PC机；为简化巡检仪接线，巡检仪采用了分体式结构，利用串行通信方式将数据通过一根屏蔽线送仪表显示单片机。几种通信方式的合理应用方便了安装，并大大体高了巡检仪运行的可靠性。

 
                                           图3 数据通信原理

   5 电源设计

   5．1 整机供电

       设计中整机供电采用集成开关稳压电源提供5 V直流，这样可以满足设计电源的一致性。

   5．2 V／F转换供电

      由于设计中每节蓄电池都需要单独的V／F转换电路CONTROL ENGINEERING China版权所有，而每个压频转换电路都需要单独的电源，综合采样电压要求和对整机功耗的考虑，由于采样电压送到V／F转换电路前已经进行了分压处理，所以只需供电，基于以上的考虑，可通过将5 V电源逆变的方法实现，设计电源原理如图4所示。

       每块采集板需要提供8路直流10V供电电源，由于V/F转换供电只需满足比测量电压高，10V供电输出不需要稳压处理就可以满足要求。

   6 结论

     （1） 采用V/F转换的测量方法解决了电池组串联高电位与测量电路需要共地的矛盾。

     （2） 对单电池直接采样，可充分保证测量的精度。

     （3） 仪表采用分体式（把测量和显示分开）接口有利于仪表的安装。

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