專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信行業(yè)，是一種針對(duì)通信行業(yè)的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
蓄電池組是基站實(shí)現(xiàn)直流不間斷供電的一個(gè)重要組成部份，其投資額和開關(guān)電源設(shè)備基本相當(dāng)。目前通信基站采用的大都是二十世紀(jì)末發(fā)展起來的閥控式密封鉛酸蓄電池 (簡(jiǎn)稱VRLA電池)。由于采用了閥控式密封結(jié)構(gòu)，不需要加酸、加水維護(hù)，無酸液、酸霧泄出，可與設(shè)備同機(jī)房安裝。由于體積小、重量輕、自放電小、少維護(hù)、壽命長(zhǎng)、使用方便、安全可靠等特點(diǎn)，深受用戶歡迎。但是我們卻必須看到，一方面這種電池的基本電化學(xué)原理仍然未變，因而其固有的電特性要求不僅沒變，反而要求更嚴(yán)；另一方面這種電池在推廣初期， 廠家的說明書有時(shí)或多或少地將這種電池稱之為“免維護(hù)”電池，導(dǎo)致部份維護(hù)人員認(rèn)為這種電池不需要維護(hù)，使得蓄電池維護(hù)與檢測(cè)得不到應(yīng)有的重視，這一誤導(dǎo)至今還有深刻的影響。基站蓄電池從目前使用情況來看，普遍存在蓄電池容量下降過快，使用壽命短，掉站的事故頻頻發(fā)生。從目前國(guó)內(nèi)幾家大型閥控式密封電池廠家生產(chǎn)電池的質(zhì)量來講，應(yīng)都能滿足各運(yùn)營(yíng)商要求，雖然各廠家生產(chǎn)蓄電池質(zhì)量、性能上有所差別。蓄電池的質(zhì)量因素應(yīng)不是影響目前各運(yùn)營(yíng)商基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因。從閥控式密封電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、基站蓄電池使用過程現(xiàn)場(chǎng)勘察情況等綜合因素來看，結(jié)合交換局站使用情況，閥控式密封電池在正常情況下使用1 4年后，其容量下降應(yīng)不會(huì)這么快， 造成基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因應(yīng)在于其基站使用環(huán)境以及維護(hù)有關(guān)。造成基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因是第一、基站頻繁停電、停電時(shí)間長(zhǎng)、停電時(shí)間無規(guī)律，使蓄電池頻繁充放電；第二、開關(guān)電源設(shè)置參數(shù)不合理，基站蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓過低，復(fù)位電壓設(shè)置過低，使蓄電池出現(xiàn)過放電甚至深度過放電現(xiàn)象，從另一方面加劇蓄電池負(fù)極板硫酸鹽化；第三，基站使用環(huán)境較惡劣?；就ｋ姾?，由于無空調(diào)，使基站環(huán)境溫度逐步上升。 或者由于空調(diào)故障，使基站室內(nèi)溫度偏高，從而降低了蓄電池使用壽命；第四，基站停電后，蓄電池放電至終止電壓，未及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電，也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短；盡管，通訊站用蓄電池存在的這些問題，但是我們目前主要通訊運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)制度和維護(hù)人員的配備，無法保證及時(shí)地發(fā)現(xiàn)蓄電池出現(xiàn)的問題，及時(shí)地對(duì)其維護(hù)，及時(shí)地將落后電池更換下來，避免掉站事故的發(fā)生。這種針對(duì)基站蓄電池的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備解決以上問題。在蓄電池出現(xiàn)問題時(shí)，提示維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)或者更換電池，在停電時(shí)，給出預(yù)估斷站時(shí)間。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它適用于通信行業(yè)基站的電池監(jiān)測(cè)。主要采集單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電流、電源溫度等信息，并通過這些信息進(jìn)行電池更換決策，與停電后供電時(shí)長(zhǎng)預(yù)估。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、單體電壓采集模塊、時(shí)鐘模塊、單體電池放電模塊、電池溫度采集模塊、電池采樣接口、RS232傳輸接口、電源供給模塊九大模塊，其中電池電流采樣模塊與MCU處理模塊相連接，信息人機(jī)交互輸入模塊與MCU處理模塊相連接，電源供給模塊分別與電池溫度采集模塊、電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、時(shí)鐘模塊相連接，單體電壓采集模塊、單體電池放電模塊通過電池采樣接口與電池相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，而MCU處理模塊通過RS232傳輸接口與中心平臺(tái)相連。所述電池電流采樣模塊安裝在電池線上，主設(shè)備則安裝在基站內(nèi)的通信設(shè)備柜內(nèi)，電池采樣接口通過無阻線與M節(jié)單體電池相接。所述電源供給模塊采用開關(guān)電源-48V作為輸入電源，通過電源供給模塊處理后得到MCU工作電源，人機(jī)交互模塊等附屬單元的供電模塊；本實(shí)用新型有益的效果是本實(shí)用新型的目的是解決基站蓄電池遠(yuǎn)程性能測(cè)試， 提供相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)。主要采集單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電流、電池溫度、充放電狀態(tài)等信息，并通過這些信息進(jìn)行電池更換決策，與停電后供電時(shí)長(zhǎng)預(yù)估，電池容量預(yù)估。

圖1是本實(shí)用新型的方框結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明這種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、單體電壓采集模塊、時(shí)鐘模塊、單體電池放電模塊、電池溫度采集模塊、電池采樣接口、RS232傳輸接口、電源供給模塊九大模塊，其中電池電流采樣模塊與MCU處理模塊相連接，信息人機(jī)交互輸入模塊與MCU處理模塊相連接，電源供給模塊分別與電池溫度采集模塊、電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、時(shí)鐘模塊相連接，單體電壓采集模塊、單體電池放電模塊通過電池采樣接口與電池相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，而MCU處理模塊通過RS232傳輸接口與中心平臺(tái)相連。所述電池電流采樣模塊安裝在電池線上，主設(shè)備則安裝在基站內(nèi)的通信設(shè)備柜內(nèi)，電池采樣接口通過無阻線與M節(jié)單體電池相接。所述電源供給模塊采用開關(guān)電源-48V作為輸入電源，通過電源供給模塊處理后得到MCU工作電源，人機(jī)交互模塊等附屬單元的供電模塊；如圖1所示，MCU處理模塊通過單體電壓采集模塊、單體電池放電模塊從電池采樣接口，進(jìn)行單體電壓、單體電阻數(shù)據(jù)的定期采集；MCU處理模塊通過電池電流采樣模塊進(jìn)行電流數(shù)據(jù)采集，與電池充放電狀態(tài)采集；MCU處理模塊通過電池溫度采集模塊進(jìn)行電壓溫度采集；MCU處理模塊再通過以上一定時(shí)期的數(shù)據(jù)，通過一定的算法得出預(yù)估容量、電池更換決策、停電預(yù)估供電時(shí)長(zhǎng)等；然后MCU處理模塊通過串口將采集到的單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電流、電池溫度、充放電狀態(tài)和預(yù)估容量、電池更換決策、停電預(yù)估供電時(shí)長(zhǎng)等信息傳送到數(shù)據(jù)中心。具體電路原理圖如圖2所示Jl:電源供應(yīng)接口電源轉(zhuǎn)換模塊:DC1 :DC48T012 ；ICl :LM2596 ；IC2p =ASMl 117-3. 3 ；MCU 處理器STM32F103VC時(shí)鐘芯片U6 :PCF8563智能串口U10 :MAX3221EAE+串口接口座子J4編程口JTAG顯示驅(qū)動(dòng)單元及按鍵接口 JlO存儲(chǔ)單元U15:AT24C512溫度采集溫感接口 CH024節(jié)電池聯(lián)接接口 D6電池電流采樣接口 J8功能原理說明本核心控制單元通過電流采樣模塊與電池聯(lián)接接口進(jìn)行AD采集， 或取電壓、電流數(shù)據(jù)，計(jì)算出內(nèi)阻信息以及其他有效的信息，采用LCD與按鍵方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，IXD指示，系統(tǒng)RTC基準(zhǔn)的讀取與配置，具有大容量的e印rom存儲(chǔ)單元(AT24C512)， 采用JTAG 口進(jìn)行在線程序升級(jí)，采用開關(guān)電源-48V電源做為供給，然后進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換達(dá)到系統(tǒng)所需要的電源系統(tǒng)。在與外界通信單元采用RS232進(jìn)行通信。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、單體電壓采集模塊、時(shí)鐘模塊、單體電池放電模塊、電池溫度采集模塊、電池采樣接口、RS232傳輸接口、電源供給模塊九大模塊，其中電池電流采樣模塊與MCU處理模塊相連接，信息人機(jī)交互輸入模塊與MCU處理模塊相連接，電源供給模塊分別與電池溫度采集模塊、電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、時(shí)鐘模塊相連接，單體電壓采集模塊、單體電池放電模塊通過電池采樣接口與電池相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，而MCU處理模塊通過RS232傳輸接口與中心平臺(tái)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述電池電流采樣模塊安裝在電池線上，主設(shè)備則安裝在基站內(nèi)的通信設(shè)備柜內(nèi)，電池采樣接口通過無阻線與M節(jié)單體電池相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述電源供給模塊采用開關(guān)電源-48V作為輸入電源，通過電源供給模塊得到MCU工作電源、人機(jī)交互模塊附屬單元的供電模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，電池電流采樣模塊與MCU處理模塊相連接，信息人機(jī)交互輸入模塊與MCU處理模塊相連接，電源供給模塊分別與電池溫度采集模塊、電池電流采樣模塊、信息人機(jī)交互輸入模塊、MCU處理模塊、時(shí)鐘模塊相連接，單體電壓采集模塊、單體電池放電模塊通過電池采樣接口與電池相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，而MCU處理模塊通過RS232傳輸接口與中心平臺(tái)相連。本實(shí)用新型有益的效果是本實(shí)用新型的目的是解決基站蓄電池遠(yuǎn)程性能測(cè)試，提供相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)。主要采集單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電流、電池溫度、充放電狀態(tài)等信息，并通過這些信息進(jìn)行電池更換決策，與停電后供電時(shí)長(zhǎng)預(yù)估，電池容量預(yù)估。
文檔編號(hào)G01R31/36GK202126489SQ20112020866
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者沈國(guó)平 申請(qǐng)人:杭州大光明通信系統(tǒng)集成有限公司