[发明专利]一种直流电源及蓄电池在线监测系统

权利要求书

1.一种直流电源及蓄电池在线监测系统，所述系统由在线监测仪、 监测中心、用户终端、监测网络、管理网络组成；

所述在线监测仪由CPU、蓄电池电压内阻测试单元、直流充电机 特性测试单元、供电单元、通信单元、输入输出单元、故障报警单元、 复位单元、存贮单元组成，用于实现对现场蓄电池和直流充电机的在 线监测并将监测数据通过所述监测网络传送到所述监测中心；所述蓄 电池电压内阻测试单元用于测量每节蓄电池的内阻、蓄电池间的连线 电阻和每节蓄电池的电压；所述直流充电机特性测试单元用于测量蓄 电池组电压、充放电电流、环境温度以及直流充电机特性参数，所述 直流充电机特性参数包括稳压精度、稳流精度、纹波电压系数、充电 模块均流不平衡度数据；

所述监测中心是一台大型服务器，用于接收所述在线监测仪传来 的监测数据，并以大型数据库形式对监测数据进行存贮管理，并响应 所述用户终端的各种命令；接受所述用户终端的命令对安装于现场的 所述在线监测仪进行各种控制。

2.根据权利要求1所述的直流电源及蓄电池在线监测系统，其特 征在于：所述蓄电池电压内阻测试单元包括CPU、大功率MOS管、耦 合电容、运算放大器、多路开关、可编程带通滤波器、低通滤波器、 模数转换器A/D、数模转换器D/A；其中大功率MOS管串联在蓄电池 放电检测回路中，并由CPU控制大功率MOS管使蓄电池放电以产生设 定频率的正弦波交流激励电流信号，在蓄电池正负极柱上感应出相应 的交流电压信号；所述CPU控制模数转换器A/D采样交流电流信号的 同时，还控制多路开关及模数转换器A/D采样蓄电池正负极柱间的交 流电压；交流电流信号和交流电压信号经所述耦合电容去除直流分 量，由所述运算放大器将信号放大，再经所述可编程带通滤波器去除 干扰信号后送入模数转换器A/D变为数字信号；CPU控制模数转换器 A/D高速采样，并将所有采样数据送入所述CPU进行数字信号处理， 由CPU再进一步计算电流、电压信号的实部、虚部、相位、有效值参 数，最终得出蓄电池的内阻。

3.根据权利要求1所述的直流电源及蓄电池在线监测系统，其特 征在于：所述蓄电池电压内阻测试单元包括CPU、大功率MOS管、耦 合电容、运算放大器、多路开关、可编程带通滤波器、低通滤波器、 模数转换器A/D、数模转换器D/A；所述大功率MOS管串联在蓄电池 放电检测回路中，并由CPU控制大功率MOS管使蓄电池放电以产生设 定频率的正弦波交流激励电流信号，在蓄电池间的连线上也感应出相 应的交流电压信号；所述CPU控制模数转换器A/D采样交流电流信号 的同时，还控制多路开关及模数转换器A/D采样蓄电池间的连线上的 交流电压；交流电流信号和交流电压信号经所述耦合电容去除直流分 量，由所述运算放大器将信号放大，再经所述可编程带通滤波器去除 干扰信号后送入模数转换器A/D变为数字信号；CPU控制模数转换器 A/D高速采样，并将所有采样数据送入所述CPU进行数字信号处理； 所述CPU再进一步计算电流、电压信号的实部、虚部、相位、有效值 参数，最终得出蓄电池间的连线电阻。

4.根据权利要求2或3所述的直流电源及蓄电池在线监测系统，其 特征在于：每节蓄电池的电压信号经运算放大器放大，经低通滤波器 去除干扰信号，再经过模数转换器A/D变为数字信号，之后送入CPU， 测量出每节蓄电池的电压直流分量。

5.根据权利要求2或3所述的直流电源及蓄电池在线监测系统，其 特征在于：所述蓄电池电压内阻测试单元：由CPU控制所述多路开关， 顺序检测蓄电池组中每节蓄电池的内阻、蓄电池间的连线电阻、蓄电 池电压；采用交流放电法测量蓄电池的内阻及蓄电池间的连线电阻， 测量信号频率可以避开充电机纹波频率及其他干扰信号频率，并不受 直流信号的影响，可以实现在蓄电池充放电过程中在线监测蓄电池的 内阻、电压、及连线电阻；采用了可编程带通滤波器对电流信号和电 压信号进行滤波，以适应不同测量频率下干扰信号的处理。