专利名称：一种基于物联网技术的蓄电池在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信行业，是一种针对通信行业的基于物联网技术的蓄电池在线监测系统。
背景技术：
蓄电池组是基站实现直流不间断供电的一个重要组成部份，其投资额和开关电源设备基本相当。目前通信基站采用的大都是二十世纪末发展起来的阀控式密封铅酸蓄电池 (简称VRLA电池)。由于采用了阀控式密封结构，不需要加酸、加水维护，无酸液、酸雾泄出，可与设备同机房安装。由于体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便、安全可靠等特点，深受用户欢迎。但是我们却必须看到，一方面这种电池的基本电化学原理仍然未变，因而其固有的电特性要求不仅没变，反而要求更严；另一方面这种电池在推广初期， 厂家的说明书有时或多或少地将这种电池称之为“免维护”电池，导致部份维护人员认为这种电池不需要维护，使得蓄电池维护与检测得不到应有的重视，这一误导至今还有深刻的影响。基站蓄电池从目前使用情况来看，普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短，掉站的事故频频发生。从目前国内几家大型阀控式密封电池厂家生产电池的质量来讲，应都能满足各运营商要求，虽然各厂家生产蓄电池质量、性能上有所差别。蓄电池的质量因素应不是影响目前各运营商基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因。从阀控式密封电池产品结构、产品性能、基站蓄电池使用过程现场勘察情况等综合因素来看，结合交换局站使用情况，阀控式密封电池在正常情况下使用1 4年后，其容量下降应不会这么快， 造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因应在于其基站使用环境以及维护有关。造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因是第一、基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律，使蓄电池频繁充放电；第二、开关电源设置参数不合理，基站蓄电池欠压保护设置电压过低，复位电压设置过低，使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象，从另一方面加剧蓄电池负极板硫酸盐化；第三，基站使用环境较恶劣。基站停电后，由于无空调，使基站环境温度逐步上升。 或者由于空调故障，使基站室内温度偏高，从而降低了蓄电池使用寿命；第四，基站停电后，蓄电池放电至终止电压，未及时进行补充电，也将导致电池容量下降和使用寿命缩短；尽管，通讯站用蓄电池存在的这些问题，但是我们目前主要通讯运营商的维护制度和维护人员的配备，无法保证及时地发现蓄电池出现的问题，及时地对其维护，及时地将落后电池更换下来，避免掉站事故的发生。这种针对基站蓄电池的在线监测设备解决以上问题。在蓄电池出现问题时，提示维护人员进行维护或者更换电池，在停电时，给出预估断站时间。
实用新型内容本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，它适用于通信行业基站的电池监测。主要采集单体电池电压、单体电池内阻、电流、电源温度等信息，并通过这些信息进行电池更换决策，与停电后供电时长预估。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案这种基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，包括电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、单体电压采集模块、时钟模块、单体电池放电模块、电池温度采集模块、电池采样接口、RS232传输接口、电源供给模块九大模块，其中电池电流采样模块与MCU处理模块相连接，信息人机交互输入模块与MCU处理模块相连接，电源供给模块分别与电池温度采集模块、电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、时钟模块相连接，单体电压采集模块、单体电池放电模块通过电池采样接口与电池相连接进行数据采样，而MCU处理模块通过RS232传输接口与中心平台相连。所述电池电流采样模块安装在电池线上，主设备则安装在基站内的通信设备柜内，电池采样接口通过无阻线与M节单体电池相接。所述电源供给模块采用开关电源-48V作为输入电源，通过电源供给模块处理后得到MCU工作电源，人机交互模块等附属单元的供电模块；本实用新型有益的效果是本实用新型的目的是解决基站蓄电池远程性能测试， 提供相关的测试数据。主要采集单体电池电压、单体电池内阻、电流、电池温度、充放电状态等信息，并通过这些信息进行电池更换决策，与停电后供电时长预估，电池容量预估。
图1是本实用新型的方框结构示意图；图2是本实用新型的电路原理示意具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明这种基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，包括电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、单体电压采集模块、时钟模块、单体电池放电模块、电池温度采集模块、电池采样接口、RS232传输接口、电源供给模块九大模块，其中电池电流采样模块与MCU处理模块相连接，信息人机交互输入模块与MCU处理模块相连接，电源供给模块分别与电池温度采集模块、电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、时钟模块相连接，单体电压采集模块、单体电池放电模块通过电池采样接口与电池相连接进行数据采样，而MCU处理模块通过RS232传输接口与中心平台相连。所述电池电流采样模块安装在电池线上，主设备则安装在基站内的通信设备柜内，电池采样接口通过无阻线与M节单体电池相接。所述电源供给模块采用开关电源-48V作为输入电源，通过电源供给模块处理后得到MCU工作电源，人机交互模块等附属单元的供电模块；如图1所示，MCU处理模块通过单体电压采集模块、单体电池放电模块从电池采样接口，进行单体电压、单体电阻数据的定期采集；MCU处理模块通过电池电流采样模块进行电流数据采集，与电池充放电状态采集；MCU处理模块通过电池温度采集模块进行电压温度采集；MCU处理模块再通过以上一定时期的数据，通过一定的算法得出预估容量、电池更换决策、停电预估供电时长等；然后MCU处理模块通过串口将采集到的单体电池电压、单体电池内阻、电流、电池温度、充放电状态和预估容量、电池更换决策、停电预估供电时长等信息传送到数据中心。具体电路原理图如图2所示Jl:电源供应接口电源转换模块:DC1 :DC48T012 ；ICl :LM2596 ；IC2p =ASMl 117-3. 3 ；MCU 处理器STM32F103VC时钟芯片U6 :PCF8563智能串口U10 :MAX3221EAE+串口接口座子J4编程口JTAG显示驱动单元及按键接口 JlO存储单元U15:AT24C512温度采集温感接口 CH024节电池联接接口 D6电池电流采样接口 J8功能原理说明本核心控制单元通过电流采样模块与电池联接接口进行AD采集， 或取电压、电流数据，计算出内阻信息以及其他有效的信息，采用LCD与按键方式实现人机交互，IXD指示，系统RTC基准的读取与配置，具有大容量的e印rom存储单元(AT24C512)， 采用JTAG 口进行在线程序升级，采用开关电源-48V电源做为供给，然后进行DC/DC转换达到系统所需要的电源系统。在与外界通信单元采用RS232进行通信。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，其特征在于包括电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、单体电压采集模块、时钟模块、单体电池放电模块、电池温度采集模块、电池采样接口、RS232传输接口、电源供给模块九大模块，其中电池电流采样模块与MCU处理模块相连接，信息人机交互输入模块与MCU处理模块相连接，电源供给模块分别与电池温度采集模块、电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、时钟模块相连接，单体电压采集模块、单体电池放电模块通过电池采样接口与电池相连接进行数据采样，而MCU处理模块通过RS232传输接口与中心平台相连。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，其特征是所述电池电流采样模块安装在电池线上，主设备则安装在基站内的通信设备柜内，电池采样接口通过无阻线与M节单体电池相接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，其特征是所述电源供给模块采用开关电源-48V作为输入电源，通过电源供给模块得到MCU工作电源、人机交互模块附属单元的供电模块。
专利摘要本实用新型公开了一种基于物联网技术的蓄电池在线监测系统，电池电流采样模块与MCU处理模块相连接，信息人机交互输入模块与MCU处理模块相连接，电源供给模块分别与电池温度采集模块、电池电流采样模块、信息人机交互输入模块、MCU处理模块、时钟模块相连接，单体电压采集模块、单体电池放电模块通过电池采样接口与电池相连接进行数据采样，而MCU处理模块通过RS232传输接口与中心平台相连。本实用新型有益的效果是本实用新型的目的是解决基站蓄电池远程性能测试，提供相关的测试数据。主要采集单体电池电压、单体电池内阻、电流、电池温度、充放电状态等信息，并通过这些信息进行电池更换决策，与停电后供电时长预估，电池容量预估。
文档编号G01R31/36GK202126489SQ20112020866
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者沈国平 申请人:杭州大光明通信系统集成有限公司