电池巡检仪总体设计及工作原理

　　
　　1工业总线介绍
　　
　　工业(ControllerAreaNetwork)总线是由德国BOSH公司在1986年为汽车的监测和控制系统设计一款串行通信网络[2]。工业总线可以为多主方式工作，不分主从，可以点对点、点对多点及全局广播方式传送和接收数据，且具有非破坏性总线仲裁技术；以5bit／s速率，通信距离最大可达10km，传输介质可用双绞线、同轴电缆或光纤；工业总线采用短帧结构，每帧8字节，保证了数据出错率极低，被公认为是最有发展前途的现场总线之一。
　　
　　2电池巡检仪总体设计
　　
　　系统的总体设计框图如图1所示。单体检测单元分别检测蓄电池组的24节单体电池的电压和电流，电池巡检仪各个检测单元的硬件结构十分相似，同时还有一个单独的检测单元用来检测蓄电池组整体的电压和电流。检测单元实时监测并向工业总线发送数据，上位机接收各个检测单元的数据，并对数据进行分析、处理、存储、显示和打印，同时对单体电池的故障进行诊断和报警。
　　
　　3单体蓄电池检测单元的设计
　　
　　单体蓄电池电压检测的功能是实现对单体电池电压和温度的检测和网络传输。该单元由电压信号变换、单片机系统、工业总线接口和电源组成。该单元是基于工业通信的电压检测模块，检测到的电压模拟信号经处理并数字化后，通过工业总线传输给控制管理单元。　　
　　检测终端采集到蓄电池单体电压和温度信号后，进行放大、滤波、A／D转换和隔离，送入单片机，单片机将通过工业总线与上位机进行数据通信。其中，检测电路采用串行接口的12位A／D转换器ADS7841P，采样周期小于20ms，通过光电隔离与单片机连接。单片机采用低功耗、小体积8位单片机LPC932。该单元用LED(发光二极管)指示工作状态。通过带有串行接口的工业控制器与单片机连接，工业总线用于向上位机传输检测数据。单元内的隔离电源采用小型DC／DC模块电源。
　　
　　4检测系统的工作原理
　　
　　各检测单元将检测到的电流、电压和温度数据按工业总线规范存储到工业缓冲区，并启动发送命令将数据发送到工业总线上，这些数据通过工业总线向上位机进行发送[3]。上位机的工业控制器将接收到的数据存储在缓冲器中，向上位机发送中断请求，若上位机响应中断，则接收这些数据并进行处理，将其转化成电压、电流和温度信号显示出来，并对这些信号进行分析和诊断，若发现异常情况，则发出警告信息。