嵌入式技术在电流传感器蓄电池中的应用

1 引言

　　在供电系统中，虽然蓄电池作为备用电源，但也发挥着极其重要的作用。一旦在交流电失电或其它事故状态下，蓄电池组若是出现问题，那么供电系统将面临瘫痪，因此造成设备停运及其它重大运行事故。近年随着阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称阀控蓄电池）的广泛使用，加之使用环境及条件欠佳，蓄电池的相关事故也屡见不鲜。阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，其“免维护”的这一优点，反而成为电池运行管理中的缺点和难点。在提高电池性能，减少维护工作量的同时，如何快捷有效地检测出早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为电池运行管理的新课题。目前除了核对性放电、电压巡检等常规维护检测手段外，随着技术的发展一些新的检测手段孕育而生，蓄电池在线监测这一新检测技术开始逐步得到运用。

　　2 蓄电池在线监测硬件平台的构成

　　蓄电池在线监测系统一方面需要完成在工业现场如变电站，数据中心等场合蓄电池参数的人机交互，方便用户在现场时观测蓄电池组整体电压，电流以及各单体电池的阻抗，电压和温度；另一方面需要提供网络接口，使用户在远端如中央控制室能够及时了解现场的情况；最后需增加GSM接口，一旦发生故障，可以用发短信或者打电话的方式通知到值班人员。因此有必要设计一台现场监测主机完成以上功能，与Sentinel模块相配实现整个蓄电池在线监测系统的构建，如下图：

　　需要说明的是：

　　a 由上图可见，鉴于sentinel模块的独特设计，可以直接对蓄电池阻抗进行测试，因此系统毋须安装单独的放电模块。

　　b 由于sentinel模块需要通过地址来识别，该地址是8位的，以上连接最多实现254块蓄电池的连接，

　　c 理论上图中用虚线指示的sbus通讯线是不需要连接的，但是考虑到工业现场的复杂性，如两模块之间的通讯线一旦被破坏，则某些模块将不在线路中，因此出于冗余设计的考虑，在现场允许的情况下，尽量布置该线缆。

　　d 图中的电流变送器一般用于主机测量充放电电流，感知蓄电池的状态，是非常必要的，考虑现场施工方便，尽量使用外置的电流变送器，而不将该变送器布置在主机内，否则电池充放电线缆（往往是很粗的线缆）需要绕经主机，不经济也不安全。

　　e 使用GSM天线的时候，要实地测量当地的信号强度，某些机房信号屏蔽严重，此时可以考虑将天线移到室外，以实现信号的通畅发送。

　　由以上的分析，对现场监控提出的要求至少有带有人机交互功能，网络功能，GSM发射功能，sbus总线通讯的功能以及A/D转换接口。