蓄电池监测系统的组网分析方法及组网分析系统与流程

本发明涉及蓄电池监测系统的技术领域，尤其涉及的是蓄电池监测系统的组网分析方法及组网分析系统。

背景技术：

蓄电池监测系统主要实现对数据中心机房中的蓄电池工作情况进行实时监控，包括蓄电池电压、温度、内阻及蓄电池组电流大小的情况。蓄电池监测系统主要由XBM-R2100蓄电池内阻采集模块、XBM-G2100智能网关模块和XBM-I2100电池组电流采集模块三部分构成。现有的蓄电池监测系统为一个智能网关模块，若干个电流采集模块和内阻采集模块的组网形式，理想状态下，该系统能接入的采集模块节数最大值为192个。采集模块节数最大值192节，限制了蓄电池监测系统组网性能的提升。增加采集模块节数最大值需进行新的组网形式的蓄电池监测系统的设计；而现有的组网设计没有理论依据，只能进行大量测试进行验证，进行实验测试的成本较高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了蓄电池监测系统的组网分析方法及组网分析系统，解决了现有技术中对蓄电池监测系统设计进行测试验证的成本较高的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种蓄电池检测系统的组网分析方法，其中，所述方法包括：

步骤A、计算出不同组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值；

步骤B、对上述不同组网形式的蓄电池监测系统进行测试，获取测试的采集模块节数最大值；

步骤C、将同一组网形式的蓄电池监测系统中计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值进行比较；

步骤D、当计算的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的计算出的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。

所述的蓄电池检测系统的组网分析方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、选取若干个组网形式的蓄电池监测系统；

A2、计算每个组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值。

所述的蓄电池监测系统的组网分析方法，其中，所述步骤A1具体包括：

A11、根据现有组网形式的蓄电池监测系统计算出采集模块节点电压公式，并分析出采集模块节点电压最小值影响蓄电池监测系统的采集模块节数最大值；

A12、根据采集模块节点电压公式确定出影响节点电压最小值的参数为采集模块的个数n、导通电流I_x、通信线等效电阻Rc；

A13、通过调整上述三个参数确定蓄电池监测系统的组网形式。

所述的蓄电池监测系统的组网分析方法，其中，通过增加系统转换盒，调节第一电阻、第三电阻的阻值，调节通信线的阻抗来调整所述参数。

所述的蓄电池检测系统的组网分析方法，其中，当所述蓄电池监测系统采用智能网关组网形式时，系统采集模块节数最大值受限于节点最低电压；当所述蓄电池监测系统选用一个智能网关加上一个系统转换盒的组网形式时，系统采集模块节数最大值受限于系统工作回路总电流。

所述的蓄电池检测系统的组网分析方法，其中，当所述蓄电池监测系统选用一个智能网关加上一个系统转换盒的组网形式时，系统采集模块的个数为回路总电流I_b为系统中通信线的载流量，系统采集模块节数最大值受限于所选的通信线型号。

所述的蓄电池检测系统的组网分析方法，其中，计算的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内，预设误差阈值为3％。

一种蓄电池检测系统的组网分析系统，其中，所述系统包括：

最大值计算模块，用于计算出不同组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值；

最大值测试模块，用于对上述不同组网形式的蓄电池监测系统进行测试，获取测试的采集模块节数最大值；

比较模块，用于将同一组网形式的蓄电池监测系统中计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值进行比较；

组网形式查找模块，用于当计算的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差范围在预设范围之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。

所述的蓄电池检测系统的组网分析系统，其中，所述最大值计算模块具体包括：

组网形式选取单元，用于选取若干个组网形式的蓄电池监测系统；

计算单元，用于计算每个组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值。

所述的蓄电池监测系统组网分析系统，其中，所述组网形式选取单元具体包括：

分析子单元，用于根据现有组网形式的蓄电池监测系统计算出采集模块节点电压公式，并分析出采集模块节点电压最小值影响蓄电池监测系统的采集模块节数最大值；

参数确定子单元，用于根据采集模块节点电压公式确定出影响节点电压最小值的参数为采集模块的个数n、导通电流I_x、通信线等效电阻Rc；

选取子单元，用于通过调整上述三个参数选取蓄电池监测系统的组网形式。

本发明提供了蓄电池监测系统的组网分析方法，该方法中当计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式，将计算的采集模块节数最大值作为设计新的组网形式的蓄电池监测系统的理论依据，不用进行大量地测试验证，降低了组网设计成本。

附图说明

图1是本发明的蓄电池监测系统组网分析方法的流程图。

图2a是本发明的RX_O通信线上的第一等效电路图。

图2b是本发明的RX_O通信线上的第二等效电路图。

图2c是本发明的RX_O通信线上的第三等效电路图。

图3是本发明的第a个采集模块的节点电压的散点图。

图4是本发明的RBUS通信总线的电路图。

图5是本发明的光耦限流电阻与上升沿下降沿时间曲线。

图6是本发明的蓄电池监测系统电阻参数组合分析表。

图7是本发明的蓄电池监测系统通信线阻抗参数分析表。

图8是本发明的蓄电池监测系统组网形式一。

图9是本发明的蓄电池监测系统组网形式二。

图10是本发明的蓄电池监测系统采集模块节数最大值理论分析与实测测试的对比表格。

图11是本发明的蓄电池监测系统的组网分析系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有的蓄电池监测系统的采集模块节数最大值限制了组网性能，而采集模块节数最大值又受到蓄电池监测系统的组网形式的限制。通过选择合适的蓄电池监测系统的组网形式能进一步的提升组网性能。本发明通过比较蓄电池监测系统中计算的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值，得到两者误差很小，查找需求组网节数与之差值最小的计算的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。

请参见图1，图1是本发明的蓄电池监测系统的组网分析方法的流程图，具体步骤如下：

步骤A、计算出不同组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值；

步骤B、对上述不同组网形式的蓄电池监测系统进行测试，获取测试的采集模块节数最大值；

步骤C、将同一组网形式的蓄电池监测系统中计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值进行比较；

步骤D、当计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。

通过选取不同的组网形式的蓄电池监测系统进行采集模块节数最大值的计算，所述步骤A具体包括：

步骤11、选取若干个组网形式的蓄电池监测系统。

现有的蓄电池监测产品，根据产品现场应用场景，设定蓄电池检测系统组网形式，为一个智能网关模块、若干个电流采集模块及电阻采集模块的组网形式。该蓄电池监测系统的关键部分电路为一个智能网关模块，n个电流采集模块与电阻采集模块。对现有的蓄电池监测系统进行分析，分析出影响现有蓄电池监测系统中采集模块节数最大值的影响参数，根据影响参数的调节来设置蓄电池监测系统的组网形式。

根据现有组网形式的蓄电池监测系统计算出采集模块节点电压公式，并分析出采集模块节点电压最小值影响蓄电池监测系统的采集模块节数最大值。对该蓄电池监测系统的关键部分电路进行简化，将蓄电池监测系统简化为RX_O通信线上的等效电路。所有模块均正常工作的状态下，将蓄电池监测系统简化为RX_O通信线上的等效电路，如图2a所示，为本发明的RX_O通信线上的第一等效电路图，Rc为通信线的等效电阻，Rx为每个采集模块的等效电阻,V1-Vn为实际接入每个采集模块的电压，n为等效电流中采集模块的数量。该采集模块内电阻由保险丝与第一电阻R37或保险丝与第二电阻R38构成的串联电阻，采集模块中所选保险丝电阻R_f≈1Ω，由于R37≥R_f，R38≥R_f，因此，可认为R37≈R_x，或者R38≈R_x。

如图2b所示，为本发明的进一步的RX_O通信线上的第二等效电路图，由图2b可知，理想状态下，V1＝Vn，V2＝Vn-1，……，Va＝Vn-a+1，其中a为第a个采集模块，且可进一步，将RX_O通信线上的等效电路图进行简化，如图2c所示，为本发明的RX_O通信线上的第三等效电路图。由图2c分析可知，在光耦副边饱和导通状态下，设流经采集模块的等效电阻Rx的电流为i_x，则第一个采集模块节点电压为第二个采集模块节点电压为VBUS₀为整个通信线接入电压，n为蓄电池监测系统中采集模块的节数，i_x为流经采集模块等效电阻Rx的电流，Rc为通信线的等效电阻。

第a个采集模块节点电压为：

可进一步将公式1进行简化为：

根据公式2绘制出a与V_a之间的散点图，如图3所示，为本发明的第a个采集模块节点电压的散点图。由图3可知，当a越靠近则V_a越小，即是当采集模块偏离智能网关模块接口越远，则其获得的节点电压值越小。

进一步的通过RBUS通信总线的电路图分析，图4为本发明中的RBUS通信总线的电路图，结合该电路图推导出现有的蓄电池监测系统中的采集模块节点电压的最小值。

在蓄电池监测系统中，当智能网关模块接收到上位机的自动编址、温度查询、电压查询、内阻查询及电流查询等指令后，会向通信线广播相应的指令，此时在RBUS总线上表现为RX_O出现高低电平的变化。

当RX_O为高电平时(12V)，大于MOS管的最大阈值电压2.5V，MOS管Q7饱和导通，MOS管Q7的漏极电流VBUS＝12V，R38＝100KΩ，则I_d＝0.12mA，此时，光耦器件PS2701不工作。

当RX_O为低电平时(0V)，此时，MOS管Q7不导通，若VBUS大于MOS管的最大阈值电压2.5V，则MOS管Q6饱和导通，，光耦器件PS2701工作。光耦器件PS2701的原边电流R37＝2.2KΩ，V_f＝1.1V。光耦器件通过原边电流驱动原边发光二极管，进而控制副边光敏三极管的工作状态。

当RX_O通信线上的电平为高电平时，公式2中当RX_O通信线上的电平为低电平时，公式2中在本系统设计电路中，取V_f＝1.1V，由于R37远小于R38，因此，I_d远小于i，RX_O通信线上出现低电平时，满足系统正常通信的采集模块节点电压V_a最小值限制了蓄电池监测系统采集模块节数的最大值。

结合图4，计算现有组网形式的蓄电池监测系统采集模块节点电压最小值。副边光敏三极管的导通电流大小i_c与光敏三极管的工作状态有关，光敏三极管的工作状态包括饱和状态和放大状态。而原边电流i影响副边光敏三极管的工作状态，原边副边直接的驱动关联是电流传输比CTR。

I_c0为副边光敏三极管的最大导通电流。当i·CTR≥I_c0时，光敏三极管工作状态为饱和状态，光敏三极管完全导通，副边光敏三极管的导通电流大小因为RXD的电压为0V，则当i·CTR＜I_c0时，光敏三极管工作状态为放大状态，光敏三极管完全导通，副边光敏三极管的导通电流大小i_c＝i·CTR。

根据直流电气特性可知，副边导通压降维持在0.8V以下才能被单片机管脚识别为低电平，高于2V则被识别为高电平；若在0.8V-2V之间，则处于一个不确定的状态。要使得系统实现正常通信，依据TTL标准电平要求，输入低电平应小于1.2V。即是RXD<＝1.2V，根据得到RXD＝VDD-i_c×R₃₆＜＝1.2V。在本系统的电路中，VDD＝5V，R36＝1KΩ,则可推导出

通过查阅PS2701数据手册，得到该光耦的电流传输比曲线图，此时原边电流在3-4mA区间，取CTR＝115％,得到

根据原边电流的公式推导出VBUS≥V_f+3.3×R37,其中V_f＝1.1V,R37＝2.2KΩ,进而得到理论上本系统中VBUS的最小值V_f+i×R37＝1.1+3.3*2.2＝8.37V。

在光耦器件工作时，且MOS管Q6饱和导通时，VBUS的最小电压值即为V_a,由原边副边关系分析取Va＝8.37V，其中VBUS₀＝12V。本系统中采用的28AWG，400mm的通信线，查询《AWG载流量查询表》可得到400mm长的通信线电阻R_c0＝0.0908Ω，则R_c＝0.1816Ω。而令(n为奇数)，由公式2得n＝191；令(n为偶数)，由公式2得n＝192，n为蓄电池监测系统中采集模块的个数。综合分析，现有系统中，1个智能网关模块的系统，最多能接192个采集模块。

根据采集模块节点电压公式确定出影响节点电压最小值的参数为采集模块的个数n、导通电流I_x、通信线等效电阻Rc；由公式2可知，采集模块的个数n、导通电流i_x、通信线等效电阻R_c三个参数影响采集模块的节点电压最小值。

通过调整上述三个参数确定蓄电池监测系统的组网形式。对蓄电池监测系统中上述三个参数进行调整，得到更小的采集模块的节点电压则能在系统中接入更多的采集模块，且能够正常通信。主要的调整方法为增加系统转换盒、调节电阻阻值及更换更低阻抗的通信线。下面分别从三个方面进行单独的分析。

a、增加系统转换盒，使蓄电池监测系统以多链路回路形式组网。

增加系统转换盒，使监测系统以多链路回路形式组网，通过增加系统转换盒增加了影响系统通信最低节点电压的采集模块的个数n。系统组网节数在192左右时，现有技术中已经达到蓄电池监测系统的采集模块节数最大值，限制了蓄电池监测系统性能的进一步提升。该系统中可以通过增加系统转换盒增加蓄电池监测系统采集模块的数量，系统转换盒实际连接分界点由实测得出。

b、调节第一电阻、第三电阻的电阻值，计算出两个电阻值组合所进行组网通信的最大采集模块的数量，分析最大采集模块的数量与电阻值之间的关系；

当RX_O通信线上的电平为低电平时，增大第一电阻R37的阻值，则i_x减小，增大了系统的通信裕量。设接入采集模块节点电压低至Q6的饱和导通电压，即是V_a＝2.5V。若系统仍能正常通信，以最大通信采集模块n≥192计算，当a≤96时，通过公式2可以得到i_x≤11.24mA。11.24mA为组网系统中流经每个模块内的最大电流，得到R37≥0.97KΩ。取光耦的电流传输比CTR＝135％,i_x×CTR＝i_c，且VDD-i_c×R36＝1.2，从而得到第三电阻R36≥0.25KΩ。结合目前系统通信波特率9600bps分析，周期为T＝104μs，只有当上升沿时间、下降沿时间满足t_r≤52μs且t_f≤52μs时该系统才能正常识别高电平，通过图5的光耦限流电阻与上升沿下降沿时间曲线，得出第三电阻R36同时应该满足R36≤3KΩ。此时，根据VDD-i_c×R36≥0,推导出i_c≥1.67mA，通过查阅PS2701数据手册中光耦的电流传输比曲线图，CTR＝90％,得到由推导出R37≤5.89KΩ。

调节i_x的大小应使得第一电阻R37与第一电阻R36满足在1KΩ-6.5KΩ范围内常见的碳膜电阻阻值有1KΩ、1.2KΩ、1.4KΩ、1.5KΩ、1.6KΩ、1.8KΩ、2KΩ、2.2KΩ、2.4KΩ、2.7KΩ、3KΩ、3.2KΩ、3.3KΩ、3.6KΩ、3.9KΩ、4.3KΩ、4.7KΩ、5.1KΩ、5.6KΩ。

第一电阻R37分别取：2.2KΩ、2.4KΩ、2.7KΩ、3KΩ、3.2KΩ、3.3KΩ、3.6KΩ、3.9KΩ、4.3KΩ、4.7KΩ、5.1KΩ、5.6KΩ。

第三电阻R36分别取：1KΩ、1.2KΩ、1.4KΩ、1.5KΩ、1.6KΩ、1.8KΩ、2KΩ、2.2KΩ、2.4KΩ、2.7KΩ、3KΩ；

根据系统中关系式，根据选取的第一电阻R37、第三电阻R36电阻阻值的不同组合，计算出所能组网通信的采集模块节数最大值。如图6所示，为本发明中蓄电池监测系统电阻参数组合分析表，根据表格，理论推算单纯调整两个限流电阻参数有可能实现300个模块一同组网。

c、调节通信线的阻抗，分析最大采集模块的数量与通信线的阻抗之间的关系。

现有技术选用28AWG，400mm的通信线，该通信线的阻抗为R_c＝0.1816Ω；而26AWG，400mm的通信线的阻抗为R_c＝0.1024Ω。同样，根据系统中的关系式，如图7所示，可以得出蓄电池监测系统通信线阻抗参数分析表。根据该分析表可知，降低通信线的阻抗可以增大最大采集模块的数量，提升系统的组网性能。

步骤12具体包括：计算每个组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值。当蓄电池监测系统采用智能网关组网形式时，系统最大数据采集模块组网节数受限于节点最低电压，可以通过

关系式计算出系统组网采集模块节数的最大值。

例如：采用一个网关模块，R36＝1KΩ，R37＝2.2KΩ，通信线为28AWG通信线。根据光耦原边副边关系分析出节点的最低电压V_a＝8.37V，根据上式可以计算出蓄电池监测系统的系统组网采集模块节数的最大值为192。

当蓄电池监测系统选用一个智能网关加上一个系统转换盒的组网形式时，系统最大数据采集模块组网节数受限于系统工作回路总电流。系统组网进行自动编址时，回路总电流为I_a＝50％×i_x×n；系统正常通信时，回路总电流I_b＝50％×I_a。得出理论的系统组网节数的最大值可通过该式计算出来。

网关模块上所用的12V开关电源的输出电流I＝4.2A规格，取70％电流裕量I1＝4.2*70％＝2.94A。网关模块所用的RJ11端子最大载流量I2＝1.5A。通信线的最大载流量可以通过查询《AWG载流量查询表》可知，28AWG通信线的最大载流量为I3＝0.362A，26AWG通信线的最大载流量为I4＝0.577A，24AWG通信线的最大载流量为I5＝0.921A。回路总电流I_b选取系统中最小的电流值，由于I1>I2>I5>I4>I3，该系统中通信线的载流量为整个系统中最小电流值，因此，系统组网节数最大值受限于所选的通信线型号。

例如，采用一个智能网关模块加一个系统转换盒的组网形式，R36＝1KΩ，R37＝2.2KΩ，通信线为28AWG通信线。此时，I_b＝I3＝0.362A，则n＝292。

上述只是给出了两个实例，并不限定于上述两种蓄电池监测系统的组网形式，可以根据系统转换盒、电阻阻值及通信线类型的不同组合进行蓄电池监测系统的组网形式的确定。

步骤S2具体包括：对上述不同组网形式的蓄电池监测系统进行测试，获取测试的采集模块节数最大值。下面仅通过三种组网形式的蓄电池监测系统进行测试：

第一种情况、300节蓄电池内阻采集模块+1个网关模块+1个系统转换盒+28AWG通信线+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)；

第二种情况、252节蓄电池内阻采集模块+1个网关模块+28AWG通信线+R36(2.2KΩ)+R37(3.3KΩ)；

第三种情况、251节蓄电池内阻采集模块+1个网关模块+26AWG通信线+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)；

对选取的各种组网形式的蓄电池监测系统进行分析：

对第一种情况选取的蓄电池监测系统组网形式进行实际测试。在系统中增加系统转换盒，具体的连接结构如图8所示，图8是本发明的蓄电池监测系统组网形式。通过增加系统转换盒增加了影响系统通信最低节点电压的采集模块的个数n。对该系统的采集模块进行自动编址，蓄电池校准软件成功完成300个内阻采集模块和1个电流采集模块的编址，在机房卫士上通信正常。对系统中的采集模块发送测试指令，能正常得到采集数据。系统进行数据采集时，通过示波器分别抓取系统第37、76、115号采集模块的RX_O、RXD、VBUS、PS2701+波形图。理论上三个节点进行数据通信时，最低节点电压分别为V_37理＝10.1V，V_76理＝9.4V,V_115理＝10.1V。

在第37号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_37测＝8.8V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为240mV，通信处于正常状态。

在第76号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_76测＝7.8V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为560mV，通信处于正常状态。

在第115号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_115测＝9V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为160mV，通信处于正常状态。

对第二种情况选取的蓄电池监测系统组网形式进行实际测试。该组网形式与现有技术相同，只是调整了蓄电池内阻采集模块的R36、R37的电阻阻值,该系统能接入的采集模块节数标准理论最大值为258。取R36＝2.2KΩ，R37＝3.3KΩ。按照图9所示进行实际的组网测试，图9是本发明的蓄电池监测系统组网形式二。对系统采集模块进行自动编址，蓄电池校准软件成功完成252个内阻采集模块编址，在机房卫士上通信正常。对系统中的采集模块发送测试指令，能正常得到采集数据。系统进行数据采集时，通过示波器抓取系统第5、第126、第248号采集模块的RX_O、RXD、VBUS、PS2701+波形图。理论上三个节点进行数据通信时，最低节点电压分别为V_5理＝11.628V，V_126理＝7.2V,V_248理＝11.628V。

在第5号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_5测＝11.8V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为160mV，通信处于正常状态。

在第126号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_126测＝5.8V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为1.76V，1.76V在0.8V-2V之间，处于一个不确定的状态，测试中RXD最低电压为1.76V时通信处于正常状态。

在第248号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_248测＝11V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为160mV，通信处于正常状态。

对第三种情况选取的蓄电池监测系统组网形式进行实际测试。该组网形式与现有技术相同，蓄电池内阻采集模块的R36、R37的电阻阻值保持不变，将系统通信线改为26AWG，该系统能接入的采集模块节数标准理论最大值为256。按照图9所示进行实际的组网测试，图9是本发明的蓄电池监测系统组网形式二。对系统采集模块进行自动编址，蓄电池校准软件成功完成251个内阻采集模块编址，在机房卫士上通信正常。对系统中的采集模块发送测试指令，能正常得到采集数据。系统进行数据采集时，通过示波器抓取系统第63、第126、第189号采集模块的RX_O、RXD、VBUS、PS2701+波形图。理论上三个节点进行数据通信时，最低节点电压分别为V_63理＝8.98V，V_126理＝7.97V,V_189理＝8.98V。

在第63号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_63测＝8.4V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为240mV，通信处于正常状态。

在第126号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_126测＝7.2V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为1V，通信处于正常状态。

在第189号采集模块上，当接收到低电平时，节点最低测试电压为V_189测＝8.4V，与理论计算值接近。光耦器件的PS2701+点最低电压为1.2V，PS2701-点最低电压为0V，表明光耦器件副边处于放大状态。RXD最低电压为240mV，通信处于正常状态。

上述实例组网形式的蓄电池监测系统均能实现正常的通信，本发明中只是列举了部分的实例，并不限定于上述组网形式的蓄电池监测系统。

将同一组网形式的蓄电池监测系统中计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值进行比较；当计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的计算出的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。

步骤S3具体包括：将同一组网形式的蓄电池监测系统中计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值进行比较。将各种不同组合的蓄电池监测系统的组网形式的理论计算与实际测试的系统组网采集模块节数的最大值进行总结分析。如图10所示，为本发明提供的系统组网采集模块节数的最大值理论与实测的对比表格。

表格中对五种组网形式的蓄电池监测系统进行的测试验证。

第一组网形式为：1个网关模块+28AWG通信线+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)。计算的采集模块节数最大值为192；测试的采集模块节数最大值为187；两者误差为2.6％。

第二组网形式为：1个网关模块+28AWG通信线+R36(2.2KΩ)+R37(3.3KΩ)。计算的采集模块节数最大值为258；测试的采集模块节数最大值为252；两者误差为2.3％。

第三组网形式为：1个网关模块+1个系统转接盒+28AWG通信线+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)。计算的采集模块节数最大值为292；测试的采集模块节数最大值为300；两者误差为2.7％。

第四组网形式为：1个网关模块+26AWG通信线+R36(1KΩ)+R37(2.2KΩ)。计算的采集模块节数最大值为256；测试的采集模块节数最大值为251；两者误差为2.0％。

第五组网形式为：1个网关模块+26AWG通信线+R36(2.2KΩ)+R37(3.3KΩ)。计算的采集模块节数最大值为345；测试的采集模块节数最大值为345；两者误差为0。

预设的计算的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差阈值为3％。由上述的比较分析，理论计算与实测的系统最大组网节数之间只存在很微小的差别，根据对比表格可知两者的误差小于3％，在预设误差阈值之内。

步骤S4具体包括：当计算的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的计算出的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。因此，可将计算的采集模块节数最大值作为设计新的组网形式的蓄电池监测系统的理论依据。

基于上述蓄电池监测系统的组网分析方法，本发明还提供了蓄电池监测系统的组网分析系统。如图11所示，为本发明的蓄电池监测系统的组网分析系统的结构框图。所述系统包括：

最大值计算模块100，用于计算出不同组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值；最大值测试模块200，用于对上述不同组网形式的蓄电池监测系统进行测试，获取测试的采集模块节数最大值；比较模块300，用于将同一组网形式的蓄电池监测系统中计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值进行比较；组网形式查找模块400，用于当计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差在预设误差阈值之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式。

所述最大值计算模块100具体包括：

组网形式选取单元，用于选取若干个组网形式的蓄电池监测系统；

计算单元，用于计算每个组网形式的蓄电池监测系统中采集模块节数最大值。

所述组网形式选取单元具体包括：

分析子单元，用于根据现有组网形式的蓄电池监测系统计算出采集模块节点电压公式，并分析出采集模块节点电压最小值影响蓄电池监测系统的采集模块节数最大值；

参数确定子单元，用于根据采集模块节点电压公式确定出影响节点电压最小值的参数为采集模块的个数n、导通电流I_x、通信线等效电阻Rc；

选取子单元，用于通过调整上述三个参数选取蓄电池监测系统的组网形式。

综上所述，本发明提供了蓄电池监测系统的组网分析方法及组网分析系统，该方法中当计算出的采集模块节数最大值与测试的采集模块节数最大值的误差范围在预设范围之内时，根据需求组网节数查找与之差值最小的采集模块节数最大值所对应的蓄电池监测系统的组网形式，将计算的采集模块节数最大值作为设计新的组网形式的蓄电池监测系统的理论依据，不用进行大量地测试验证，降低了组网设计成本。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。