配网铅酸蓄电池并联模块研制-SSB蓄电池

铅酸蓄电池并联模块具有监测VRLA蓄电池的各项运转参数[1-3]、预警反常电池[4-5]、提醒对电池进行维护的功用，为变电站、通讯机房、数据中心UPS运维人员等提供蓄电池的监测手段，减轻维护作业量，进步运用寿命、减少不必要浪费、贯彻饯别“绿水青山便是金山银山”的开展理念。

依据VRLA蓄电池的各项运转参数在作业状态变化时的变化标准，利用数字电子技术与模仿电子技术等常识，运用STC8A高性能8051单片机作为微处理器，规划相应功用电路并对电路进行理论验证，依据规划制造相应的硬件进行测验与调整，以完结对并联电池组的电压、电流、温度、内阻数据进行收集与监测，提供依据数据预警值对反常数据做出预警的功用。

2、研讨内容

本并联模块是针对12V的VRLA蓄电池并联运用时的体系监测装置，是基于8051（1T）内核的STC8A高性能单片机为渠道规划的具有监测蓄电池端电压、放电电流、电池内阻、电池某定点处温度的功用，具有串口通讯与485通讯的接口与模块，可以实时将测验数据直接回传至PC；监测数据可与预设值比对，简略判断蓄电池的健康状态，数值反常时可以报警。本模块的组件有便携式负载板，可用于蓄电池放电测验，在强制通风或其他冷却能力足够的情况下可以大电流作业，用于蓄电池核容。

2.1STC8A主板

主板选用STC8A8K64S4A12单片机，CH340G串口通讯计划与MAX485通讯计划。主板合作外部信号收集模块以完结相应的功用，并通过串口通讯或485通讯向外发送信息。

2.1.1主板单片机特性

STC8A8K64S4A12单片机归于STC8系列，该系列单片机是无需外部晶振和具有外部复位，具有抗干扰能力强、高速、低功耗特点的增强型8051单片机.在相同的作业频率下，STC8 系列单片机比传统的8051内核单片机快12倍。依据STC公司的测验数据，依次按次序履行完悉数的 111 条指令，STC8系列单片机仅需 147 个时钟，而传统的8051内核单片机则需要 1944个时钟。该单片机的抗干扰能力表现为其IO口可直接接受峰峰值为400V、持续时间为3~8微秒的高压脉冲毛刺信号而不损坏，在产品使用中若放置TVS二极管（瞬态电压按捺二极管），可进一步进步产品抗干扰能力与可靠性。其作业电压为2.0~5.5V，外设为4路串口、15路ADC、单路可分时复用的SPI或IIC、EEPROM，外设相对丰厚，以供后续增加功用。

2.1.2主板通讯计划

主板具有串口通讯与485通讯功用。

串口通讯规划为CH340G串口通讯计划。CH340系列是一种USB总线转接芯片，作业电压为5V或3.3V，可以完结USB转串口或许USB转打印口，在兼容USB2.0时运用全速USB，归于硬件全双工串口，支持的通讯波特率为50bps~2Mbps；支持常用的MODEM联络信号 RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS，可以通过外加电平转化器件，提供 RS232、RS485、RS422 等接口；其驱动软件兼容CH341，可以直接运用CH341的VCP驱动程序CH340C/N/K/E及CH340B内置时钟，无需外部晶振。本计划电路兼容CH340C（无需晶振），前者通讯稳定性与温度习惯范围均优于后者，故运用CH340G计划。

2.1.3主板本身供电计划

主板本身供电计划可依据运用情况选定。当主板与PC收发数据时，主板选用PC上USB接口的5V直接供电，此时的供电维护为延时保险丝、5.1V稳压二极管、TVS二极管；当主板不与PC连接时可通过DC-DC降压模块从12V铅酸蓄电池直接取电，或运用独自的电池为主板供电。

2.1.4主板外设供电计划

主板所用的单片机、通讯电路、数据收集电路均为5V供电，外设供电由主板本身供电的电源电路直接取电。关于数据收集电路，为简化供电电路、增加可靠性、降低成本，选用单电源供电，故需要设置单电源中点。该电源中点对信号起着偏置的作用，其稳定性对后续采样电路能否精确采样适当重要。因此该单电源中点电路运用AD8628运算放大器与电阻电容组成中点分压跟随缓冲电路。AD8628是低噪声自稳零运算放大器，可由2.7~5.5V单或双电源供电，其失调电压仅为1μV，具有轨到轨输入与输出。该运算放大器的低噪声与零漂移特性可以很好地使用到此电路中。