通信电源监控系统中蓄电池监控模块的设计

摘要：通信电源集中监控系统作为通信电源运行维护的重要支撑手段，将发挥越来越重要
的作用。文章对本地用通信电源监控系统中蓄电池监控模块的设计进行了深入研究，包括蓄
电池剩余容量检测、蓄电池单体电压、单体温度测试等，并提出了相应改进方案。最后通过实
验检测结果证明了该设计方案的可行性。

 

　　

1 引言 

　　

 

　　在本地用通信电源监控系统中，蓄电池监控模块是一个相对独立的单元，拥有自己的
处理器单元和数据采集单元。因此，它既能作为本地用通信电源监控系统的一部分使用，同
时加以简单扩展就可以成为单独使用的蓄电池在线检测仪。本文详细介绍了一套具有两级集
散式系统结构的本地用通信电源集中监控系统中蓄电池监控模块的设计。

 

　　

 

　　

2 蓄电池监控单元的整体实现方案 

　　

 

　　蓄电池监控一直是国内外研究的热点和难点问题，在本系统中，蓄电池监控单元主要
完成以下几方面的功能：剩余容量的在线检测、均

/浮充方式转换、单体端电压测试及落后电

池检出、电池体温度测试等等。其总体实现如图

1 所示。 

　　

 

　　图

1 蓄电池监

控单元的整体硬件结

构

 

　　处理器模块是蓄
电池监控单元的核心，
在这里我们采用了
ATMEL 公司最新的 RISC 高性能单片机 AT90S8515 及大容量 8KB 的 FLASHROM，不但
保证了对大量数据进行高速分析处理，而且实现了对数据的保存查询。

 

　　

 

　　在数据采集模块中，由于蓄电池监控单元中需要处理的数据对精度均有特殊的要求，
（比如对蓄电池内阻的测量通常为

mΩ 级，且必须有足够的位数），同时由于蓄电池内阻、

电压均为缓慢变化的低时变信号，因此我们采用了

16 位的 Σ-Δ 型 A/D 转换器 AD7715，

它具有自动校零、量程自动校准的功能，从而可以保证很高的测量精度，而且具有

SPI 接口，

可以方便的与单片机接口。

 

　　

 

　　蓄电池监控单元中设有

RS485 的通信接口，与前端机主处理器之间以通信的形势交

换数据。因此在本系统中蓄电池监控模块实际是作为一个智能设备与主监控模块联系的。下
面分别对内阻检测模块、单体电压测试模块、单体温度测试模块进行详细的介绍。由于电流测
试模块与主处理单元的直流数据采集与处理类似，在此不再赘述。