德國陽光蓄電池A512/120 A

    德國陽光蓄電池A512/120 A

    通信電源蓄電池溫度的監(jiān)測方法
     
    通信電源蓄電池溫度的監(jiān)測方案通信電源被稱為通信系統(tǒng)的心臟,電源系統(tǒng)將直接影響通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。目前,通信系統(tǒng)電源供電大都是由不間斷的蓄電池提供的,蓄電池溫度過高勢必影響到電池的工作效率和壽命。因此對蓄電池的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測具有實(shí)際意義。美國APC公司的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明,大約有75%以上的通信系統(tǒng)故障都是由于電源設(shè)備故障而引起的。議題內(nèi)容:蓄電池溫度監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)組成
    蓄電池溫度監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)
    解決方案:電壓、溫濕度采集、溫度采集
    模塊之間的通信
    數(shù)據(jù)顯示
    系統(tǒng)組成蓄電池溫度監(jiān)測系統(tǒng)的原理。主要由電壓、溫濕度采集、溫度采集、89S51單片機(jī)、鍵盤控制模塊、顯示電路模塊、通信模塊組成。該系統(tǒng)能完成6組或6組以上通信電池的溫度測量、1路機(jī)房環(huán)境測量(溫度、濕度測量)、2路直流電壓和2路交流電壓測量,傳輸數(shù)據(jù)距離大于200m。
    硬件設(shè)計(jì)1單片機(jī)選擇該系統(tǒng)單片機(jī)選用89S51,該單片機(jī)采用0.35新工藝。成本降低,功能提升,與傳統(tǒng)的89C51單片機(jī)相比主要具有以下特點(diǎn):
    (1)功能增多,性能有了較大提升,價(jià)格基本不變;
    (2)ISP在線編程功能;
    (3)較高工作頻率為33MHz,計(jì)算速度較快;
    (4)具有雙工UART串行通道;
    (5)內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器;
    (6)雙數(shù)據(jù)指示器;
    (7)兼容性強(qiáng),向下完全兼容51全部子系列產(chǎn)品。2溫度傳感器的選擇及其與單片機(jī)的連接溫度采集選用DS18B20,DS18B20具有*特的單總線接口方式,通過串行通信接口(I/O)直接輸出被測溫度值接口方式,CPU只需一根端口線就可與DS18820實(shí)現(xiàn)雙向通信;在使用中不需要任何外圍元件;內(nèi)含寄生電源,既可采用寄生電源,也可由VDD直接供電;允許電壓范圍是3.0~5.5V,進(jìn)行溫度/數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)的工作電流約為1.5mA,待機(jī)電流僅為1μA,典型功耗為5mW;溫度測量范圍為-55~125℃,在0~85℃之間,誤差小于0.5℃;支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能,多個(gè)DS18B20可以掛接在一根總線上,可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫;具有負(fù)壓特性,當(dāng)電源極性接反時(shí),溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作。
    DS18B20和單片機(jī)的連接如圖2所示,由VCC直接供電,連接一個(gè)4.7kΩ左右的上拉電阻,DQ直接連到單片機(jī)的P1.0口上。CPU對DS18B20的訪問流程是:對DS18B20初始化即ROM操作命令、存儲器(包括便箋式RAM和E2PROM)操作命令即數(shù)據(jù)處理。單總線上所有處理都從初始化開始,初始化時(shí)序由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和一個(gè)或多個(gè)從機(jī)發(fā)出的應(yīng)答脈沖組成。主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答脈沖后,說明有單總線器件在線,主機(jī)就可以開始對從機(jī)進(jìn)行ROM命令和存儲器操作命令,使DS18B20完成溫度測量并將測量結(jié)果存人高速暫存儲器中,然后讀出此結(jié)果。
    3交、直流電壓以及機(jī)房溫濕度的測量直流電壓、交流電壓以及機(jī)房溫濕度的測量選用TLC1543,TLC1543為10位11通道的A/D轉(zhuǎn)換器,與單片機(jī)的連接如圖3所示。機(jī)房環(huán)境測量(溫度、濕度)采用JWS溫濕度變送器,輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)0~5V直流電壓信號;直流電壓的數(shù)據(jù)采集經(jīng)電阻分壓后直接送至A/D轉(zhuǎn)換器,交流電壓的采集經(jīng)分壓整流后也直接送至A/D轉(zhuǎn)換器。4顯示電路設(shè)計(jì)溫度顯示采用6位LED,與單片機(jī)的連接如圖4所示。顯示模塊由8279鍵盤、顯示接口芯片和相應(yīng)的驅(qū)動電路組成。8279的掃描線SLA~SLC在掃描過程中,可將芯片內(nèi)部顯示單元的內(nèi)容送到輸出數(shù)據(jù)線OA0~OA3和OB0~OB3掃描線經(jīng)74HC138譯碼,作為多位LED數(shù)碼管的位選線,通過74LS04反相后,再經(jīng)過位驅(qū)動芯片,用于對不同的數(shù)碼管進(jìn)行位驅(qū)動。同時(shí),用OA0~OA3和OB0~OB3送出的數(shù)據(jù)對應(yīng)地驅(qū)動每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)顯示段,使6個(gè)數(shù)碼管輪流驅(qū)動發(fā)光。驅(qū)動芯片采用SN75491和SN75492,分別驅(qū)動數(shù)碼管的段和位顯示,保證6位數(shù)碼管都被點(diǎn)亮?xí)r需要的較大電流。
    5通信模塊設(shè)計(jì)為了滿足數(shù)據(jù)傳輸距離大于200m,通信采用75LBC180全雙工485芯片,單片機(jī)通信電平和計(jì)算機(jī)電平的轉(zhuǎn)換采用MAX232完成,如圖5所示。MAX232芯片是專為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5V單電源供電。另外。RS232到RS485的轉(zhuǎn)換可采用**的轉(zhuǎn)換器,如BOK-60或ATC-160A無源轉(zhuǎn)換器。
    軟件設(shè)計(jì)蓄電池溫度監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序、外部中斷子程序、顯是該系統(tǒng)的主程序流程圖。用于完成對DS18B20的調(diào)用、中斷管理、測量溫度值的計(jì)算及溫度值的顯示等功能。主機(jī)89S51首先復(fù)位脈沖使信號線上所有的DS18B20芯片都被復(fù)位,接著發(fā)送跳過ROM操作命令,激活在線的所有DS18B20,然后系統(tǒng)轉(zhuǎn)人中斷處理流程,完成溫度轉(zhuǎn)換,讀取等工作。外部中斷子程序完成對溫度測量數(shù)據(jù)的讀取,顯示子程序完成液晶顯示器的初始化及顯示溫度值。
    基于89S51和DS18B20的通信電源蓄電池溫度監(jiān)測系統(tǒng),接口簡單,占用微處理器的端口較少,可節(jié)省大量的引線和邏輯電路,與傳統(tǒng)裝置相比,具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低,可靠性和測溫精度高,功耗低,應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)。

    主要技術(shù)內(nèi)容
    一、基本原理
    1.BH系列鉛酸蓄電池保護(hù)器是采用電子脈沖技術(shù),對在用的鉛酸蓄電池進(jìn)行自動的日常維護(hù)保養(yǎng)的**代高科技產(chǎn)品。電池保護(hù)器對因較板上產(chǎn)生硫酸鉛鹽化而休克、疲勞、過早失效的鉛酸蓄電池亦有修復(fù)的功能。它巧妙地利用電池自身的能源來產(chǎn)生電子脈沖并反饋給電池,用電子的方法有效地防止電池穩(wěn)定的容量輸出,提高蓄電池的工作效率,從根本上改善鉛酸蓄電池的工作性能,大大延長蓄電池壽命,節(jié)約資金和能源。
    2.XF系列鉛酸蓄電池修復(fù)儀是采用電子脈沖技術(shù),對因較板上產(chǎn)生硫酸鉛結(jié)晶鹽化而休克、疲勞、過早失效的鉛酸蓄電池進(jìn)行快速修復(fù)與自動的日常維護(hù)保養(yǎng)的**代高科技產(chǎn)品。它是用物理的方法、電子的方法連續(xù)地清除電池較板上的結(jié)晶硫化物,并有效地防止新的結(jié)晶硫化物產(chǎn)生。使蓄電池較板始終呈全新和高效工作狀態(tài),恢復(fù)和保證蓄電池穩(wěn)定的容量輸出,提高蓄電池的工作效率,從根本上改善鉛酸蓄電池的工作性能,大大延長蓄電池壽命,節(jié)約資金和能源。
    二、技術(shù)關(guān)鍵
    1.鉛酸陽光蓄電池保護(hù)器的技術(shù)關(guān)鍵在于合理地設(shè)置電子脈沖的技術(shù)參數(shù),使該保護(hù)器產(chǎn)生的脈沖能夠有效地清除電池較板上的結(jié)晶硫化物,或是能夠有效地阻止結(jié)晶硫化物在電池較板上生成,從而使蓄電池較板始終保持足夠的活性物質(zhì)參與電化學(xué)反應(yīng),呈高效工作狀態(tài)。
    2.鉛酸蓄電池修復(fù)儀的技術(shù)關(guān)鍵在于合理地設(shè)置電子脈沖的技術(shù)參數(shù),使得該修復(fù)儀產(chǎn)生的脈沖能夠有效地清除電池較板上的結(jié)晶硫化物,或是能夠有效地阻止結(jié)晶硫化物在電池較板上生成,從而使蓄電池較板始終保持足夠的活性物質(zhì)參與電化學(xué)反應(yīng),呈高效工作狀態(tài)。
     
    典型規(guī)模
    以一個(gè)省在用電池400萬塊為例
     
    主要技術(shù)指標(biāo)及條件
    一、技術(shù)指標(biāo)
    1.鉛酸德國陽光蓄電池保護(hù)器利用電子技術(shù)產(chǎn)生特定的脈沖加到電池較板上,用以清除較板上的硫化物結(jié)晶,并防止新的硫化物結(jié)晶產(chǎn)生。技術(shù)指標(biāo)如下:
    脈沖頻率: 10—80kHZ
    脈沖*: <200ns
    脈沖寬度: <2us
    脈沖單格幅度:>0.4V
    2.鉛酸蓄電池修復(fù)儀采用特定的脈沖和微充電電流加到電池較板上,脈沖用以清除較板上的硫化物結(jié)晶,并防止新的硫化物結(jié)晶產(chǎn)生。微充電電流用以補(bǔ)償電池自放電損耗。技術(shù)指標(biāo)如下:
    脈沖頻率: 10~80kHz
    脈沖*: <20ns
    脈沖寬度: <2us
    脈沖單格幅度:>0.4V
    充電電流: 80~120mA
    二、條件要求
    1.保護(hù)器與被維護(hù)保養(yǎng)的電池額定電壓必須一致
    保護(hù)器的工作溫度為:零下40度至80度
    電池可串聯(lián),以便與保護(hù)器額定電壓相同
    2.修復(fù)儀的工作電源為:220V/50Hz
    保險(xiǎn)絲規(guī)格為:AC250V/2A交流玻璃熔斷管
    使用當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意不能接觸電池酸液,以免引起酸液滲透、腐蝕、造成危險(xiǎn)
     
    主要設(shè)備及運(yùn)行管理
    一、主要設(shè)備
    1.鉛酸蓄電池保護(hù)器
    2.鉛酸蓄電池修復(fù)儀
    二、運(yùn)行管理
    1.定期對保護(hù)器的使用情況進(jìn)行檢查,并定期對鉛酸蓄電池進(jìn)行容量檢測。
    2.每塊電池每年要進(jìn)行兩次修復(fù),每次修復(fù)期根據(jù)電池的規(guī)格定為5—7天。修復(fù)期間嚴(yán)格記錄電池的初始狀態(tài)和修復(fù)效果,并存檔保留記錄。
     
    投資效益分析
    一、項(xiàng)目投資情況
    1.鉛酸蓄電池保護(hù)器
    總投資 288萬元
    其中,設(shè)備投資 288萬元
    主體設(shè)備壽命 6年
    運(yùn)行費(fèi)用 0萬元/年
    2.鉛酸蓄電池修復(fù)儀
    總投資 95.4萬元
    其中,設(shè)備投資 95.4萬元
    主體設(shè)備壽命 6年
    運(yùn)行費(fèi)用 3.8萬元/年
    二、經(jīng)濟(jì)效益分析
    據(jù)統(tǒng)計(jì),我國目前在用的鉛酸蓄電池約8000萬只,每年的廢棄電池?cái)?shù)量已達(dá)5000多萬只,重量近百萬噸。全國每年用于購買電池的費(fèi)用高達(dá)上百億元。推廣使用鉛酸蓄電池保護(hù)器,可以為廣大的鉛酸蓄電池用戶提供一種高效的電池維護(hù)保養(yǎng)與修復(fù)技術(shù),延長電池使用壽命2倍以上,全國每年僅用于購買電池的費(fèi)用就可以節(jié)約幾十億元。
    三、環(huán)境效益分析
    比經(jīng)濟(jì)效益較重要的是,可以使來自鉛酸蓄電池的生產(chǎn)、使用以及廢棄電池對環(huán)境的影響減少60%以上,另外還可以節(jié)約大量的電力、能源、各種生產(chǎn)資料,還可解放大量的勞動力和時(shí)間,所產(chǎn)生的環(huán)境效益無法估算。


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    詞條說明

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