摘要：在后備直流電源的使用中，閥控鉛酸蓄電池被廣泛的應用。但在具體使用中由于缺乏必要的監(jiān)測手段，同時日常監(jiān)測又不具備準確的監(jiān)測方法，所以直流電源中常由于電池問題引發(fā)事故。設計一種有效的蓄電池在線監(jiān)測方案，通過力控組態(tài)軟件準確掌握蓄電池電壓、內阻和剩余電量等參數(shù)，實現(xiàn)了鉛酸蓄電池組監(jiān)測和性能預測的自動化。

0引言

目前，電能存儲和使用主要靠蓄電池完成，而閥控鉛酸蓄電池（VRLAB）因其密封性好、對環(huán)境無污染、易于維護等優(yōu)點被廣泛使用。但是由于各種原因時常會出現(xiàn)蓄電池使用壽命遠遠低于額定時間的情況，甚至出現(xiàn)直流電源事故。

為了給VRLA蓄電池組的檢測提供一個安全可靠的監(jiān)測平臺，將傳統(tǒng)的分離式檢測過程有機地結合起來，構成一個便捷、智能型自動監(jiān)測網絡，實現(xiàn)對VRLA蓄電池組及其單節(jié)電池電壓和內阻進行實時檢測，并能有效判斷蓄電池組容量和性能?，F(xiàn)擬采用電壓采集模塊、內阻采集模塊和組態(tài)軟件組成實時數(shù)據采集網絡系統(tǒng)，對VRLA蓄電池組的使用進行監(jiān)控，確保電池組的長時間有效工作。

1系統(tǒng)功能

VRLA分布式計算機數(shù)據監(jiān)測系統(tǒng)是為閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）的運行管理設計的，用于在線監(jiān)測蓄電池組的運行狀況，報告電池組總電壓、充放電電流、電池容量、單電池電壓和內阻，通過計算機網絡提供現(xiàn)場運行數(shù)據，實現(xiàn)集中監(jiān)控管理。

2系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測機組和數(shù)據集中監(jiān)控管理服務器構成。

現(xiàn)場監(jiān)測機組可由多臺計算機構成分布式采集網絡，完成對不同蓄電池組的監(jiān)測管理，采集電池組的電壓、電流，計算電池容量。通過計算機的RS232串口，將采集的單電池電壓和內阻傳輸?shù)接嬎銠C中，實時顯示電池數(shù)據，存儲數(shù)據，查詢數(shù)據，并智能分析數(shù)據。

數(shù)據集中監(jiān)控管理服務器通過計算機網絡完成對各現(xiàn)場監(jiān)控機的數(shù)據集中存儲、管理和數(shù)據網絡發(fā)布。

各類結構（C/S或B/S結構）終端客戶可以通過網絡訪問和查詢數(shù)據。

3軟件設計

組態(tài)軟件是數(shù)據采集與控制的專用軟件，能以靈活多樣的組態(tài)方式提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，其預設置的關鍵模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持硬件廠家生產的各種計算機和硬件設備與高可靠性的工控計算機和網絡系統(tǒng)結合?？上蛘麄€監(jiān)控系統(tǒng)提供軟硬件的全部接口，進行系統(tǒng)集成。

力控軟件是運行在Windows98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)上的監(jiān)控組態(tài)軟件，主要包括工程管理器、人機界面VIEW、實時數(shù)據庫DB、I/O驅動程序以及各種網絡服務組件等。

3.1軟件組成及功能

VRLA在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件的主要功能如下：

（1）實時顯示電池組總電壓、充放電流、電池剩余容量；

（2）自動控制單電池電壓、內阻巡檢，并實時顯示數(shù)值；

（3）顯示電池組總電壓和充放電流的實時趨勢曲線；

（4）可查詢單片機電壓和內阻歷史數(shù)據及報表；

（5）可設置電池組容量值和內阻巡檢周期值；

（6）可手動啟動內阻巡檢。

3.2軟件實現(xiàn)

主控界面如圖1所示，分別顯示電池組總電壓、采樣電流、剩余電量和累積電量，也可以設置當前電池組的電池額定容量，并預測剩余電量。實時趨勢曲線體現(xiàn)充放電過程中總電壓與充放電流之間的相互關系。

圖2為單電池采樣界面，分別顯示18節(jié)電池的單電池電壓值和內阻值。單電池電壓巡檢過程采用實時采樣方式，采樣時間間隔為50ms。因為電池的內阻在短時間內變化較小，尤其在充電過程中，因此，電池內阻巡檢采用兩種方式：周期采樣方式和手動采樣方式。通過點擊內阻監(jiān)測選項，在內阻參數(shù)設置中填寫采集周期時間，系統(tǒng)將按此設定值周期循環(huán)巡檢，或者點擊立即采樣按鈕實現(xiàn)手動巡檢。

通過內阻的監(jiān)測可以對電池的性能進行可靠預測，并通過組態(tài)軟件實現(xiàn)及時報警，以免出現(xiàn)事故。