摘要：在后備直流電源的使用中，閥控鉛酸蓄電池被廣泛的應用。但在具體使用中由于缺乏必要的監測手段，同時日常監測又不具備準確的監測方法，所以直流電源中常由于電池問題引發事故。設計一種有效的蓄電池在線監測方案，通過力控組態軟件準確掌握蓄電池電壓、內阻和剩余電量等參數，實現了鉛酸蓄電池組監測和性能預測的自動化。

0引言

目前，電能存儲和使用主要靠蓄電池完成，而閥控鉛酸蓄電池（VRLAB）因其密封性好、對環境無污染、易于維護等優點被廣泛使用。但是由于各種原因時常會出現蓄電池使用壽命遠遠低于額定時間的情況，甚至出現直流電源事故。

為了給VRLA蓄電池組的檢測提供一個安全可靠的監測平臺，將傳統的分離式檢測過程有機地結合起來，構成一個便捷、智能型自動監測網絡，實現對VRLA蓄電池組及其單節電池電壓和內阻進行實時檢測，并能有效判斷蓄電池組容量和性能?，F擬采用電壓采集模塊、內阻采集模塊和組態軟件組成實時數據采集網絡系統，對VRLA蓄電池組的使用進行監控，確保電池組的長時間有效工作。

1系統功能

VRLA分布式計算機數據監測系統是為閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）的運行管理設計的，用于在線監測蓄電池組的運行狀況，報告電池組總電壓、充放電電流、電池容量、單電池電壓和內阻，通過計算機網絡提供現場運行數據，實現集中監控管理。

2系統組成

系統由現場監測機組和數據集中監控管理服務器構成。

現場監測機組可由多臺計算機構成分布式采集網絡，完成對不同蓄電池組的監測管理，采集電池組的電壓、電流，計算電池容量。通過計算機的RS232串口，將采集的單電池電壓和內阻傳輸到計算機中，實時顯示電池數據，存儲數據，查詢數據，并智能分析數據。

數據集中監控管理服務器通過計算機網絡完成對各現場監控機的數據集中存儲、管理和數據網絡發布。

各類結構（C/S或B/S結構）終端客戶可以通過網絡訪問和查詢數據。

3軟件設計

組態軟件是數據采集與控制的專用軟件，能以靈活多樣的組態方式提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，其預設置的關鍵模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持硬件廠家生產的各種計算機和硬件設備與高可靠性的工控計算機和網絡系統結合?？上蛘麄€監控系統提供軟硬件的全部接口，進行系統集成。

力控軟件是運行在Windows98/NT/2000/XP操作系統上的監控組態軟件，主要包括工程管理器、人機界面VIEW、實時數據庫DB、I/O驅動程序以及各種網絡服務組件等。

3.1軟件組成及功能

VRLA在線監測系統軟件的主要功能如下：

（1）實時顯示電池組總電壓、充放電流、電池剩余容量；

（2）自動控制單電池電壓、內阻巡檢，并實時顯示數值；

（3）顯示電池組總電壓和充放電流的實時趨勢曲線；

（4）可查詢單片機電壓和內阻歷史數據及報表；

（5）可設置電池組容量值和內阻巡檢周期值；

（6）可手動啟動內阻巡檢。

3.2軟件實現

主控界面如圖1所示，分別顯示電池組總電壓、采樣電流、剩余電量和累積電量，也可以設置當前電池組的電池額定容量，并預測剩余電量。實時趨勢曲線體現充放電過程中總電壓與充放電流之間的相互關系。

圖2為單電池采樣界面，分別顯示18節電池的單電池電壓值和內阻值。單電池電壓巡檢過程采用實時采樣方式，采樣時間間隔為50ms。因為電池的內阻在短時間內變化較小，尤其在充電過程中，因此，電池內阻巡檢采用兩種方式：周期采樣方式和手動采樣方式。通過點擊內阻監測選項，在內阻參數設置中填寫采集周期時間，系統將按此設定值周期循環巡檢，或者點擊立即采樣按鈕實現手動巡檢。

通過內阻的監測可以對電池的性能進行可靠預測，并通過組態軟件實現及時報警，以免出現事故。