一种采用自动校正的

ups 蓄电池组巡检系统的设计

摘要：介绍一种采用普通数字光耦实现了蓄电池组的每一节单体电池电压的无源耦合 ，
利用软件二次曲线补偿的方法解决了因普通数字光耦的信号耦合引起的非线性问题，
利用线性光耦对电池组整体电压进行采样，可以计算出电池每伏电压的补偿量，从而
解决了普通数字光耦的温度漂移，为实际工程应用提供了一种可行的方案。

叙词：数字光耦

 线性光耦 二次曲线补补 温度漂移 自动定标

1  引言

   数字化控制技术在 UPS 中应用日益广泛，提高了产品的集成度，增强了系统的

柔性和智能性。准确、及时地检测出蓄电池组中每一节电池的状态就成了

UPS 系统可

靠运行的一个必不可少的组成部分。蓄电池组中的每一节电池的电压、电流通过

DSP

采样，从而分析实现了电池巡检数字化管理，电池的智能化管理全面提高

UPS 稳定

性，提高了系统运行的可靠性。多节电池串联后的高压问题成为蓄电池巡检必须解决
的问题，要求每一节电池的采样必须实现电气隔离，硬件设计必须考虑到系统的复
杂性、稳定性和成本。在实际应用中，

UPS 系统中电池巡检方法很多，但各种方法均

存在缺陷，本文提出了一种较为合理的科学方法，将每一节电池的电压信号经数字
光耦无源耦合后，由

DSP 采样，通过软件实现非线性自动校正。由于普通的数字光

耦存在严重的温度漂移缺点，采用线性光耦对电池组整体电压进行采样，通过

DSP

计算，解决温度漂移问题，实现了电池巡检的数字化管理。该设计具有设计经济、调
试智能、运行稳定可靠等优点。

2  UPS 中电池组巡检管理的重要性

    UPS 电源在工业、交通、通讯行业中广泛应用，实际应用中将蓄电池进行串、并联

构成蓄电池组来提高输出电压和扩大输出容量，为确保电池组能正常工作，需要监
测蓄电池的工作状态。蓄电池单体的电压和工作电流的临测是了解蓄电池组工作状态
的重要手段。

UPS 的电池组巡检监控原理是通过采集电池组的充放电电流及每节电池

的工作电压，经数字处理器分析，提示每节电池的工作状态，完成先进的电池管理
功能

(包括自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、容量检测、后备时间

预测

)，从而提高了电池使用寿命。

3  几种常见蓄电池巡检方法的比较

3.1 继电器切换法

    通过轮流驱动继电器(C1 到 Cn)，采用继电器的触点将被测的一个电池单体接入

一个共用的信号采样回路

(其他的电池两端悬空)，实现对电池组中的每一节电池单体

的两端电压进行采样

(如图 1 所示),这种方法缺点是继电器的动作速度慢,并存在有限

次数的机械寿命与动作噪声。