湯淺蓄電池NP24-12
發布者：xdc19950922 發布時間：2018-01-10 11:37:00
湯淺蓄電池NP系列，無游離酸，電池可倒放90?安全使用。極低的電解液比重，延長壽命。嚴格的選材及先進的制造工藝，使自放電極小。極低的浮充電流，保證壽命。密封反應效率高。
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選擇蓄電池的容量可按下述公式計算：
式中，Q──蓄電池容量（安培小時）；
I平均──忙時全局平均放電電流；
Kn──容量轉變系數，即n小時放電率下，蓄電池容量與10小時放電率的蓄電池容量之比。
t──實際電解液的最低溫度。蓄電池室有采暖設備時，可按15℃考慮；無采暖設備時，則按所在地區最低室內溫度計算，但不應低于0℃。
25──蓄電池額定容量時的電解液溫度；
0.006──容量溫度系數（即電解液以25℃為標準時，每上升或下降1℃時所增加或減少的容量比值）。
為了便于計算，可將上述公式簡化為：
Q＝K?I平均
式中，K──電池容量計算系數。
2 通信基站蓄電池的安裝
2.1 蓄電池安裝的地點選擇
電池工作和存放的地點應該清潔、通風、干燥，嚴禁有火花、火焰等引燃物，并配備有滅火器，電池安裝地點應遠離熱源和易產生火花的地方，避免陽光直射，周圍無有機溶劑和腐蝕性氣體。同時，也應避免空調或通風系統的通風口直接影響電池單體溫度，造成電池電壓不均勻。
3．1 設計原理
本文采用了數字式信號發生器產生標準正弦波和電流負反饋法產生精確交流恒流源法, 交流恒流源實現原理如圖2所示。
電 路組成框圖如圖2所示：這是一個閉環控制系統，電流負反饋電路。標準正弦波產生一個頻率穩定、對稱、失真度低的1KHz正弦波信號。驅動電路把正弦波放大，去推動功放電路，得到正弦交流電流輸出。恒流控制電路從功放輸出中得到的信號，通過與給定的信號相比較，來調節驅動電路的信號，從而使輸出電流保持穩 定。
智能節點為智能型的監控模塊，實現對電池組內(總電壓48V，單塊電壓12V或2V)的單塊電池端電壓、體溫、環境溫度進行測量。 若超出工作范圍則進行告警，并將監測數據存儲，定期上報監控數據。超限告警信號及時上報，并可接受上位機的輪詢。下面僅就智能節點給出詳細的設計方案。
硬件組成
智能監控節點以89C52為控制器，外圍模塊包括CAN接口模塊、溫度測量模塊、電壓測量模塊、告警模塊、節點地址選擇和可選的存儲器模塊等，如圖2所 示。為充分利用89C52的接口資源，除CAN接口模塊外其余模塊均采用串行接口器件，這樣就減小了電路體積，降低了電路的硬件成本。
圖2智能監控節點結構圖
CAN接口模塊
CAN總線協議及其特性見參考文獻。目前，具有CAN協議功能的芯片很多，本設計選用常見的PHLIPLE公司的SJA1000獨立CAN控制器芯片和 82C250 CAN接口驅動芯片。為增強節點的抗干擾能力，SJA1000的TX0和RX0通過高速光耦6N137與82C250相連，電路如圖3所示。
圖3 CAN接口模塊原理圖
電壓測量模塊
當蓄電池是由4節12V電池串接而成時，其在線端電壓遠高于ADC的允許輸入電壓，所以對電壓的采集電路要進行特別設計：將串連電池組的各節電池端電壓 經模擬開關分別引入分壓電路進行分壓處理，再經電壓跟隨器進行阻抗變換后送入ADC的差分輸入端，轉換后的電壓數字量輸出到單片機的PI口。
ADC選用National Semiconductor的ADC0838。 該器件是一種輸入端可編程、單端8通道/差分4通道、8位串行ADC，其數據輸入輸出口可以分時共用。
模擬開關選用MAXIM的MAX4613。它是一種四路單刀單擲TTL/CMOS兼容的模擬開關，可單端供電(9~40V)也可雙端供電 (?4.5~?20V)，與電池組的連接 采用“浮地”方式：每個MAX4613控制兩節電池的選通，電源和地分別取兩節電池串連后的正極和負極。由于MAX4613的S1、S4和S2、S3的控 制極性相反，所以不能采用譯碼電路，而由單片機的四個I
/O口線經光耦隔離后單獨驅動，以保證同時只有一路電池電壓接入后級的分壓電路。另外，其控制端采用CMOS電平(VL接V )。
分壓電路采用三個相同的電阻，分壓后的電壓約為4V左右。由于使用同一個分壓網絡，避免了由于分壓網絡的差異引起各路間的誤差。同時模擬轉換器采用差分 輸入從而減少了共模干擾和避免了“浮地”引起的電壓不兼容的問題。如果對2V電池采樣，可以用6個CD4052模擬開關控制各節電池的選通，每個 CD4052控制4節電池，由兩個I/O口線經光耦隔離后驅動兩個地址選擇端，另三個I/O口線經74LS138譯碼后分別控制六個CD4052的使能端 (INH)。
溫度測量模塊
溫度測量模塊采用美國DALLAS公司推出的DS18S20系列單總線數字溫度計，只需要一根導線就可將單片機和DS18S20連接起來，如圖4所示。每個I/O口線可以同時掛接多個DS18S20。
軟件的實現
軟件設計采用模塊化編程，系統軟件主要分為主程序、數據采集(電壓、溫度)處理程序和通訊程序。
主程序為系統控制程序, 實現對系統進行初始化(包括系統自檢、讀取本節點地址、電池組電池電壓種類、向上位機發送本節點的地址、接收上位機發送的本節點的基準電壓值和溫度值)和各模塊軟件的總體調度。
數據采集處理程序包括電壓采集和溫度采集。由于DS18S20的溫度轉換時間較長(750ms)，所以每次采集先進行溫度轉換、電壓采集，再進行溫度的 采集。溫度轉換和電壓采集同步進行。每一輪采集后要將數據進行處理，判斷是否超過限定值。若正常則判斷是否采集了5次，若不是則再次進行采集。這是因為數 據的變換是緩慢的，如果正常就沒有必要每次都將數據上報，以減少CAN總線上的數據量；若到了5次或數據超限，則對數據打包上傳，進入CAN通信階段。
CAN通信程序負責將采集到的數據發送到CAN控制器，再由CAN控制器負責將數據發送到CAN總線。主要的子程序有：CAN初始化、CAN發送、 CAN接收、ADC子程序，DS1820的復位、啟動、ROM的搜索、讀寫等。其中CAN初始化、發送和接收子程序、DS1820的復位、啟動、ROM搜 索、讀寫等可參閱后面的參考文獻，ADC的轉換子程序詳見本刊網站。
結語
分布式蓄電池智能監測系統智能化程度高、測量準確、能及時發現蓄電池組存在的早期故障。其智能監控節點可以作為對一個臺站的多組電池實現分散采集、集中 監控的一個組成部分進行聯網使用，也可以作為開關電源的一個附屬部分與開關電源配套使用。CAN接口可以用RS-232接口代替，以和現有的開關電源的控 制主機聯接，提高現有電源的性能。
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湯淺電蓄池NPL24-12產品特點:極低的電解液比重，特別長壽命設計。嚴格的選材及先進的制造工藝，使自放電極小。極低的浮充電流，保證壽命。密封反 應效率高。免維護無須補液 內阻小，大電流放電性能好 適應溫度廣（－35－45℃）使用壽命長（8－10年） 荷電出廠，使用方便 安全防爆 獨特配方，深放電恢復性能好 無游離電解液，側倒90度仍能使用。
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