基于ARM9與LEM傳感器的蓄電池在線監(jiān)測硬件平臺

(2)GSM模塊采用西門子公司的TC35i模塊，與擴展接口(連向ARM新片)之間通過串口進行通訊，另外使用ARM的一個I/O口控制IGT管腳進行模塊的激活。為了保證模塊與SIM卡之間通訊正常，他們之間的走線距離要盡量短。

(3)網(wǎng)卡接口芯片采用DM9000，數(shù)據(jù)包通過它傳送至以太網(wǎng)直至上位機軟件。同時使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以實現(xiàn)遠程固件升級，保證主機運行最新的應(yīng)用軟件。

(4)Sbus是LEM公司自身的協(xié)議，該協(xié)議可以轉(zhuǎn)換為串口協(xié)議，其轉(zhuǎn)換電路是開放的，將該電路設(shè)計在擴展板上，實現(xiàn)主控板與sentinel模塊的通訊。

(5)由于AT91SAM9261提供液晶數(shù)據(jù)接口，因此可以直接與LCD實現(xiàn)連接。

(6)觸摸屏接口芯片采用專用芯片ADS7843完成。

4 整機聯(lián)調(diào)

在變電站對該系統(tǒng)進行了實驗，使用2組蓄電池，每組分別有54節(jié)2V 300Ah的蓄電池，如圖4所示。

圖4 整機系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

編寫測試程序在系統(tǒng)內(nèi)運行，每隔半小時對各蓄電池模塊進行一次取數(shù)，然后將信息通過調(diào)試串口打印出來。下面為某次取數(shù)得到的結(jié)果：

# 1 battery : 2.28v 24.29 404.9 uohm # 2 battery : 2.24v 24.08 362.1 uohm

# 3 battery : 2.22v 24.29 426.1 uohm # 4 battery : 2.29v 24.29 350.1 uohm

# 5 battery : 2.25v 24.29 381.8 uohm # 6 battery : 2.28v 24.29 392.6 uohm

# 7 battery : 2.28v 24.29 359.0 uohm # 8 battery : 2.31v 24.29 373.2 uohm

以上每個電池的參數(shù)分別為電壓、溫度、阻抗。在未來的實際應(yīng)用中，通過對這些參數(shù)的綜合分析，可以得知每只蓄電池的健康狀況;同時本實驗也驗證了該平臺可以應(yīng)用于蓄電池在線監(jiān)測。

另外，對該平臺的顯示功能，網(wǎng)絡(luò)通訊功能均做了基本測試，表現(xiàn)完全正常。進一步開發(fā)上層管理軟件，利用該硬件平臺構(gòu)建一套完整的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)是后續(xù)工作的重點。

5 展望

基于ARM9與LEM傳感器的蓄電池在線監(jiān)測硬件平臺，不僅可以用于對蓄電池失效模型和監(jiān)測算法甚至電池活化技術(shù)的研究，另外，如果配套監(jiān)測軟件可以應(yīng)用于各種需要監(jiān)測蓄電池的實際場合，如電力、通信、石油、化工、鐵路、煤炭等行業(yè)的直流電源系統(tǒng)以及UPS系統(tǒng)的蓄電池在線監(jiān)測，從而真正給蓄電池這一薄弱環(huán)節(jié)上一道保險，為我國的安全用電事業(yè)保駕護航。

參考文獻

[1] 蓄電池在線監(jiān)測技術(shù)在變電站的應(yīng)用 沈夢甜 陳 宏 中國電力通信網(wǎng)

[2] 為什么要維護和監(jiān)控備VRLA蓄電池 北京萊姆電子有限公司

[3] AT91SAM9261-EK Evaluation Board User Guide

作者簡介

趙蘇晉(1981～)，男，西安交通大學(xué)碩士研究生，北京萊姆電子ENS行業(yè)負(fù)責(zé)人。主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品為蓄電池傳感器Sentinel，羅氏線圈傳感器RT。■