专利名称：一种多路输入电池巡检仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测设备，特别是涉及一种多路输入蓄电池巡检仪。 技术背景蓄电池在民用和工业生产中应用越来越广泛，为保障系统持续稳定运行，研究与设计高效廉价、准确方便和快捷实用的蓄电池检测装置十分必要。目前常规电池巡检技术方案，有继电器切换法、串行数模转换法、电阻网络法、线性光耦或者数字光耦补偿法、继电器切换法等。继电器切换法的检测速度慢，并存在有限次数的机械寿命与动作噪声；串行模数转换法的结构复杂，并且串行模数转换器ADC成本偏高；电阻网络法，采用电阻构成分压网络，把整个电池组的各个电池连接点电压衰减到电子模拟开关可以接受的程度，该电路测量回路与蓄电池回路并不隔离存在安全隐患问题，并且采用网络电阻进行梯度衰减会造成采样精度递减；采用线性光耦实现隔离的蓄电池电压检测，但是成本过高。检测的方法存在着检测速度慢、寿命短、成本高、精度低等技术问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多路输入电池巡检仪，满足检测速度慢快、成本低、寿命长、精度高的技术难点。为了实现本目的，本实用新型采用了如下的技术方案一种多路输入电池巡检仪，包括工控模块、电池检测模块和主机，所述工控模块包括基板和电压组，其特征在于所述电压组包括多路单电压，所述电压组与电池检测模块连接，所述电池检测模块包括电阻分压网络、模拟控制开关、高精度采集芯片和CPU，所述电阻分压网络与所述电压组连接，所述电阻分压网络信号输出端与模拟控制开关输入端连接， 所述模拟控制开关输出端与高精度采集芯片输入端连接，所述高精度采集芯片输出端与 CPU输入端连接，所述CPU输出端通过RS485总线机制与主机输入端连接。所述电阻分压网络包括多个并联的电阻串，所述电阻串的个数与单电压路数相匹配。所述电阻串包括串联的两个电阻。所述电阻分压网络包括一条地线，所述地线接至电压组的中间，采集梯度相应的减半，避免了因梯度过高而误差太大。所述电压组包括18路单电压。所述高精度采集芯片为ICL7135高精度采集芯片，该芯片精度高、成本低、功能性好。所述CPU 为 STC12C5A16AD CPU。所述电阻串的电阻为高精度金属膜电阻，可减少误差，增强采集精度。本实用新型工作时，使用高精度基准源芯片对蓄电池组采集值进行修正，消除电阻误差及器件连接线误差，模拟控制开关从1路至18路循环切换，而高精度采集芯片也从 1路至18路循环采集切换，高精度采集芯片采集电压值转换成数字脉冲波发送至CPU，CPU 通过外部中断与计数器紧密结合计算数字脉冲波，脉冲波个数通过特殊处理转换成待测电压。CPU通过串口接收中断，接收总线数据包并存入接收缓冲区，对接收缓冲区进行加工处理，核实正确后把待测电压发送至主机。通过RS485总线机制实现与主机通讯，主机对电池采集电压进行诊断，排查安全隐患，提高系统安全性能。本实用新型对比现有技术有如下优点增强了系统综合性能，满足检测速度慢快、成本低、寿命长、精度高、抗干扰性能强的技术难点。
附图1为多路输入电池巡检仪工作原理图。
具体实施方式
现参照附图，进一步详细说明本实用新型。如附图1所示，一种多路输入电池巡检仪，包括工控模块10、电池检测模块2和主机4。 工控模块10包括基板和电压组11，电压组11包括多路单电压，电压组11与电池检测模块2连接，电压组11包括18路单电压。电池检测模块2包括电阻分压网络20、模拟控制开关22、高精度采集芯片23和 CPU 24，电阻分压网络20包括一条地线21，地线21接至电压组11的中间，采集梯度相应的减半，避免了因梯度过高而误差太大，电阻分压网络20包括多个并联的电阻串，电阻串包括串联的两个电阻，电阻串的个数与电压组11的电压个数相匹配，电阻串的电阻为高精度金属膜电阻，可减少误差，增强增强采集精度。电阻分压网络信号输出端与模拟控制开关22输入端连接，模拟控制开关22输出端与高精度采集芯片23输入端连接，高精度采集芯片23输出端与CPU 24输入端连接，CPU 24为STC12C5A16AD，CPU 24输出端通过RS485总线机制3与主机4输入端连接。高精度采集芯片23为ICL7135高精度采集芯片，该芯片精度高、成本低、功能性好，采集电压对温度的漂移为Ιμν/oC，而电压采集最小分辨率为0. lmv，所以采集误差基本为0。使用对外部工控模块10采集值进行修正，消除电阻误差及器件连接线误差，Vl = aXV2，Vl为待测值2. 6V，V2为实际采集值，a = V1/V2例如实际采集值为2. 5，通过乘上系数修正至待测值。地线11由原来最下端改至18路电压中间，采集梯度相应的减半，避免了因梯度过高而误差太大，采集通道电阻分压网络采用0. 高精度金属膜电阻，温漂系数为30ppm(ppm即百万之…)。当采集电压最大时12V，分压电阻最大时6. 8K Ω，分压误差最大电阻温漂分压最大误差 V = 12 X 30 X IO"6 X 6. 8 X 103/6. 8 X IO3 = 0. 36 X IO"3 = 0. 36mv 有效的解决了温度影响分压精度从而使单节电压采集精度降低问题，由于电阻分压网络电阻> 200ΚΩ，即使出现单节采集电压220V也不会对测量回路破坏，一定程度上增强了系统的抗干扰性，电压回路电流Imax = 220/200ΚΩ = ImA而模拟控制开关承受电流10mA。[0026]模拟控制开关22从1路至18路循环切换，而ICL7135高精度采集芯片23也从1 路至18路循环采集切换，ICL7135高精度采集芯片23采集电压值转换成数字脉冲波发送至STC12C5A16AD CPU 24，STC12C5A16AD CPU M通过外部中断与计数器紧密结合计算数字脉冲波，脉冲波个数通过特殊处理转换成待测电压，STC12C5A16AD CPU对通过串口接收中断，接收总线数据包并存入接收缓冲区，对接收缓冲区进行加工处理，核实正确后把待测电压发送至主机4，通过RS485总线机制3实现与主机4通讯，主机4对电池采集电压进行诊断，排查安全隐患，提高系统安全性能。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种多路输入电池巡检仪，包括工控模块、电池检测模块和主机，所述工控模块包括基板和电压组，其特征在于所述电压组包括多路单电压，所述电压组与电池检测模块连接，所述电池检测模块包括电阻分压网络、模拟控制开关、高精度采集芯片和CPU，所述电阻分压网络与所述电压组连接，所述电阻分压网络信号输出端与模拟控制开关输入端连接， 所述模拟控制开关输出端与高精度采集芯片输入端连接，所述高精度采集芯片输出端与 CPU输入端连接，所述CPU输出端通过RS485总线机制与主机输入端连接。
2.根据权利要求1所述一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述电阻分压网络包括多个并联的电阻串，所述电阻串的个数与单电压路数相匹配。
3.根据权利要求2所述一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述电阻串包括串联的两个电阻。
4.根据权利要求1所述一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述电阻分压网络包括一条地线，所述地线接至电压组的中间。
5.根据权利要求1或4所述一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述电压组包括 18路单电压。
6.根据权利要求1所述一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述高精度采集芯片为ICL7135高精度采集芯片。
7.根据权利要求1所述一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述CPU为 STC12C5A16AD CPU。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种多路输入电池巡检仪，其特征在于，所述电阻串的电阻为高精度金属膜电阻。
专利摘要一种多路输入电池巡检仪，包括工控模块、电池检测模块和主机，工控模块包括基板和电压组，电压组包括多路单电压，电压组与电池检测模块连接，电池检测模块包括电阻分压网络、模拟控制开关、高精度采集芯片和CPU，电阻分压网络与电压组连接，电阻分压网络信号输出端与模拟控制开关输入端连接，模拟控制开关输出端与高精度采集芯片输入端连接，高精度采集芯片输出端与CPU输入端连接，CPU输出端通过RS485总线机制与主机输入端连接。本实用新型增强了系统综合性能满足检测速度慢快、成本低、寿命长、精度高、抗干扰性能强的技术难点。
文档编号G01R31/36GK202025073SQ20112002630
公开日2011年11月2日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者吴义福, 周登勇, 梁裕醒 申请人:深圳市奥华电力设备有限公司