用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊的製作方法
2023-05-03 13:51:16 1
用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，包括蓄電池內阻測試電路、微處理器、蓄電池充電控制電路和GPRS通信模塊，蓄電池內阻測試電路與微處理器相連接，微處理器通過蓄電池充電控制電路對蓄電池進行充電，微處理器還通過GPRS通信模塊與遠程的移動終端進行數據通信。本發明的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，通過監測蓄電池完全充電和完全放電時內阻變化率來預測其剩餘電量，監測精度高，並採用GPRS通信模塊與移動終端進行通信，無線布線，設計簡單，容易實現，保證通信電源監控系統的供電正常，具有良好的應用前景。
【專利說明】用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及了一種用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，屬於智能監控【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在通信電源監控系統中，蓄電池監控模塊是相對獨立的單元，擁有自己的處理器單元和數據採集單元，既能作為通信電源監控系統的一部分使用，同時加以簡單擴展就可以成為單獨使用的蓄電池在線檢測儀，蓄電池的剩餘容量是用戶最為關心的一個問題，它與整個監控系統的供電系統的可靠性密切相關，蓄電池剩餘電量越高，則系統可靠性越高，否則反之。因此，如何能夠在既不消耗蓄電池能量又不影響用電設備的正常工作的情況下，實時的在線監測蓄電池的剩餘電量，將有重要的實際意義。
[0003]但是，蓄電池是個複雜的電化學系統，它在不同負載條件下運行時，蓄電池實際可供釋放的電量也不同；隨著蓄電池使用時間的增加，其實際可釋放的電量也將下降，傳統的蓄電池監控模塊是依據蓄電池的端電壓來判斷蓄電池的好壞和其剩餘電量的多少，具有很大的局限性，隨著電池老化，其端電壓變化不明顯利用端電壓的變化來推算其剩餘電量有一定困難，誤差較大；還有傳統的蓄電池監控模塊，還採用有線的方式(RS485通信)與上位機進行通信，由於在通信電源監控系統本來布線就比較複雜，進而增加了布線的難度，通信距離短。
【發明內容】
[0004]本發明的目的克服現有技術中的不足，提供的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，通過監測蓄電池完全充電和完全放電時內阻變化率來預測其剩餘電量，在電池的整個使用期內精確測量，並採用無線GPRS通信模塊與移動終端進行通信，無線布線，設計簡單，容易實現，保證通信電源監控系統的供電正常，具有良好的應用前景。
[0005]為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案是:
一種用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，其特徵在於:包括蓄電池內阻測試電路、微處理器、蓄電池充電控制電路和GPRS通信模塊，所述蓄電池內阻測試電路與微處理器相連接，所述微處理器通過蓄電池充電控制電路對蓄電池進行充電，所述微處理器還通過GPRS通信模塊與遠程的移動終端進行數據通信。
[0006]前述的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，其特徵在於:還包括與微處理器模塊相連接的看門狗電路和剩餘電量指示燈。
[0007]前述的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，其特徵在於:所述蓄電池內阻測試電路包括恆流源、濾波電路、整流電路、模數轉換電路和鑑相器，所述恆流源的正、負極分別與蓄電池的正、負極相連接，所述蓄電池的正極還依次通過濾波電路、整流電路、模數轉換電路與微處理器相連接，所述濾波電路的輸出端通過鑑相器與微處理器相連接。
[0008]本發明的有益效果是:本發明的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，通過監測蓄電池完全充電和完全放電時內阻變化率來預測其剩餘電量，在電池的整個使用期內精確測量，並採用GPRS通信模塊與移動終端進行通信，無線布線，設計簡單，容易實現，保證通信電源監控系統的供電正常，具有良好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊的系統框圖。
[0010]圖2是本發明的蓄電池內阻測試電路的系統框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明。
[0012]如圖1所示，用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，包括蓄電池內阻測試電路、微處理器、蓄電池充電控制電路和GPRS通信模塊，蓄電池內阻測試電路與微處理器相連接，微處理器通過蓄電池充電控制電路對蓄電池進行充電，微處理器還通過GPRS通信模塊與遠程的移動終端進行數據通信。
[0013]本發明的蓄電池監控模塊，通過蓄電池內阻測試電路採集蓄電池完全充電和完全放電時內阻變化率來預測其剩餘電量，測量剩餘電量的精確度高，如圖2所示，蓄電池內阻測試電路包括蓄電池內阻測試電路包括恆流源、濾波電路、整流電路、模數轉換電路和鑑相器，恆流源的正、負極分別與蓄電池的正、負極相連接，蓄電池的正極還依次通過濾波電路、整流電路、模數轉換電路與微處理器相連接，所述濾波電路的輸出端通過鑑相器與微處理器相連接，測量方法為:首先將蓄電池充滿電(以2V蓄電池為例，充電至2.35V，浮衝電流至10mA)，然後以0.1C的放電率對電池放電，記錄下放電過程中蓄電池內阻與電量的大小。當蓄電池放電完畢後(如2V蓄電池放電至1.75V)，即可獲得完整的放電曲線，即剩餘電量與蓄電池內阻之間的關係，將此曲線存入微處理器內的EPROM中，在以後測試同型號同規格的電池時，微處理器根據在線測到的電池內阻值，通過查表計算，得出其剩餘電量值，蓄電池內阻的其測量原理如下:在蓄電池兩端施加一恆流源Is，然後濾波電路、整流電路、模數轉換電路和鑑相器檢測出蓄電池的端電壓Vo以及Is和Vo兩者之間的夾角Θ，得出，蓄電池內阻 R, R=Vo/Is*C0S Θ。
[0014]本發明，採用GPRS通信模塊與移動終端進行通信，無線布線，通信距離遠。
[0015]本發明的蓄電池監控模塊還包括與微處理器模塊相連接的看門狗電路和剩餘電量指示燈，所述看門狗電路用於防止蓄電池監控模塊在使用過程中，意外崩潰(比如靜電幹擾)，重新啟動蓄電池監控模塊，保證蓄電池監控模塊的正常工作；所述剩餘電量指示燈能夠實時顯示蓄電池的剩餘電量，方便用戶觀察使用。
[0016]綜上所述，本發明的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，通過監測蓄電池完全充電和完全放電時內阻變化率來預測其剩餘電量，在電池的整個使用期內精確測量，並採用GPRS通信模塊與移動終端進行通信，無線布線，設計簡單，容易實現，保證通信電源監控系統的供電正常，具有良好的應用前景。
[0017]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界。
【權利要求】
1.一種用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，其特徵在於:包括蓄電池內阻測試電路、微處理器、蓄電池充電控制電路和GPRS通信模塊，所述蓄電池內阻測試電路與微處理器相連接，所述微處理器通過蓄電池充電控制電路對蓄電池進行充電，所述微處理器還通過GPRS通信模塊與遠程的移動終端進行數據通信。
2.根據權利要求1所述的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，其特徵在於:還包括與微處理器模塊相連接的看門狗電路和剩餘電量指示燈。
3.根據權利要求1所述的用於通信電源監控系統的蓄電池監控模塊，其特徵在於:所述蓄電池內阻測試電路包括恆流源、濾波電路、整流電路、模數轉換電路和鑑相器，所述恆流源的正、負極分別與蓄電池的正、負極相連接，所述蓄電池的正極還依次通過濾波電路、整流電路、模數轉換電路與微處理器相連接，所述濾波電路的輸出端通過鑑相器與微處理器相連接。
【文檔編號】G01R31/36GK103501034SQ201310481185
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】李雅帝 申請人:李雅帝