嵌入式技術(shù)在電流傳感器蓄電池中的應(yīng)用

1 引言

　　在供電系統(tǒng)中，雖然蓄電池作為備用電源，但也發(fā)揮著極其重要的作用。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(xiàn)問題，那么供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，因此造成設(shè)備停運(yùn)及其它重大運(yùn)行事故。近年隨著閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡稱閥控蓄電池）的廣泛使用，加之使用環(huán)境及條件欠佳，蓄電池的相關(guān)事故也屢見不鮮。閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結(jié)構(gòu)，使得我們無法準(zhǔn)確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護(hù)”的這一優(yōu)點(diǎn)，反而成為電池運(yùn)行管理中的缺點(diǎn)和難點(diǎn)。在提高電池性能，減少維護(hù)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(yù)測蓄電池性能變化趨勢已成為電池運(yùn)行管理的新課題。目前除了核對性放電、電壓巡檢等常規(guī)維護(hù)檢測手段外，隨著技術(shù)的發(fā)展一些新的檢測手段孕育而生，蓄電池在線監(jiān)測這一新檢測技術(shù)開始逐步得到運(yùn)用。

　　2 蓄電池在線監(jiān)測硬件平臺的構(gòu)成

　　蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)一方面需要完成在工業(yè)現(xiàn)場如變電站，數(shù)據(jù)中心等場合蓄電池參數(shù)的人機(jī)交互，方便用戶在現(xiàn)場時(shí)觀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，使用戶在遠(yuǎn)端如中央控制室能夠及時(shí)了解現(xiàn)場的情況；最后需增加GSM接口，一旦發(fā)生故障，可以用發(fā)短信或者打電話的方式通知到值班人員。因此有必要設(shè)計(jì)一臺現(xiàn)場監(jiān)測主機(jī)完成以上功能，與Sentinel模塊相配實(shí)現(xiàn)整個(gè)蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建，如下圖：

　　需要說明的是：

　　a 由上圖可見，鑒于sentinel模塊的獨(dú)特設(shè)計(jì)，可以直接對蓄電池阻抗進(jìn)行測試，因此系統(tǒng)毋須安裝單獨(dú)的放電模塊。

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

　　c 理論上圖中用虛線指示的sbus通訊線是不需要連接的，但是考慮到工業(yè)現(xiàn)場的復(fù)雜性，如兩模塊之間的通訊線一旦被破壞，則某些模塊將不在線路中，因此出于冗余設(shè)計(jì)的考慮，在現(xiàn)場允許的情況下，盡量布置該線纜。

　　d 圖中的電流變送器一般用于主機(jī)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(xiàn)場施工方便，盡量使用外置的電流變送器，而不將該變送器布置在主機(jī)內(nèi)，否則電池充放電線纜（往往是很粗的線纜）需要繞經(jīng)主機(jī)，不經(jīng)濟(jì)也不安全。

　　e 使用GSM天線的時(shí)候，要實(shí)地測量當(dāng)?shù)氐男盘枏?qiáng)度，某些機(jī)房信號屏蔽嚴(yán)重，此時(shí)可以考慮將天線移到室外，以實(shí)現(xiàn)信號的通暢發(fā)送。

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