一种基于CAN总线的蓄电池监控数据交换机的制作方法

本实用新型适用通信机房铅酸蓄电池监控数据的交换和传输，具体涉及一种基于CAN总线方式的蓄电池监控数据交换机。

背景技术：

在大型数据机房中，动力系统都配有后备铅酸蓄电池，当市电断开时，蓄电池作为后备动力来源保证整个数据中心设备正常运行，所以蓄电池的安全问题是数据中心极大的安全问题。目前对蓄电池的监控大都停留在低速总线，如RS485，蓄电池监控的对象是逐个单独进行，当单组中有多个蓄电池时，采集周期较长，尤其是蓄电池产生充放电事件时，更需要密切关注蓄电池的电压、电流和温度情况，此时传统的方法不能够及时关注和记录蓄电池的充放电曲线。

有些蓄电池监控系统可实现蓄电池组内电池数据的高速采样，整组蓄电池采集周期缩短，但不能够实现多组蓄电池数据的同步采样，无法获取不同蓄电池组相同时间的对比数据，不能够为数据分析提供良好记录。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种基于CAN总线的蓄电池监控数据交换机。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：在蓄电池机房安装一个数据交换机，此交换机可通过8路CAN接口连接多达8路蓄电池，8路蓄电池数据以并行方式进如交换机，同时操作命令以并行方式下发到8组蓄电池，该交换机通过网络形式与网管平台进行交互，交换机包括电源接口、网络接口、电源系统、网络模块、RTC模块、CPU、SD卡存储、MCU、 CAN接口。

电源接口为交换机提供工作电源，此交换机设计为交流市电输入，内部经过电源系统将市电转换为低压直流电源，低压直流电源经各级处理为本装置的各个模块提供供电，网络接口为交换机与其上级监控平台通信的网络接口，可实现10/100M自适应，内部与网络模块连接，实现网络数据的收发。RTC模块为系统提供时钟，SD卡存储实现监控数据和相关参数的存储，CPU通过SPI总线的复用形式扩展出4路MCU，每路MCU扩展出2路CAN总线接口，MCU制作数据转发，逻辑上实现了CPU与8路CAN接口的直接连接。

当需要采集蓄电池数据时，CPU通过8路CAN接口下发数据采集的广播命令，8路CAN 接口下的8组蓄电池收到广播命令后，同时上报数据，蓄电池数据同时进入CPU，CPU根据 RTC时钟模块的时间进行定时存储，根据设定的告警参数进行告警发生和消除，并与上级监控平台进行数据交互。

附图说明

图1基于CAN总线的蓄电池监控数据交换机结构图。

图2蓄电池监控数据交换机传输网络拓扑图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由以下部分组成：电源和通信端子(1)、电源系统(2)、通信模块(3)、MCU(4)、电流检测(5)、电流信号输入端子(6)。

电源和通信端子(1)用于接受系统电源，提供检测装置的对外通信接口；电源系统(2) 用于给通信模(3)、MCU(4)、电流检测(5)提供稳定可靠的电源，电源输入+12V，经过 MP2359DJ后产生P5V电源，用于通信接口供电，使用隔离电源B0505S-2WR2生成5V电源，经过LM1117-3.3生产3V3，使用LM4040A30IDBZT生成高精度3V基准源，使用 B0505S-2WR2生成-5V电源。

通信接口(3)用于蓄电池组电流检测装置连接远程监控主机，本方实施中案使用CAN 总线，也可使用其他串行总线，本方案中使用的CAN隔离芯片为ISO1050。

MCU(4)作为整个装置的运行和控制核心，进行通信任务、电流测试任务，本方案中使用额MCU芯片为64引脚，封装为LQPF64的STM32F105RBT6。

电流检测(5)用于接受电流信号输入端子(6)的电流信号，经过运放跟随后、低通滤波后进入MCU(4)的ADC引脚，内置档位开关，通过继电器切换档位信息，电流检测电路使用的主要运放器件为TL082I，双电源供电。

电流信号输入端子(6)采用3芯间距为5.0mm的按压式接线端子，1芯为+12V电源，1 芯为GND，1芯为电流信号。